中考数学复习专题13特殊平行四边形(知识梳理、考点、重难点、易错点)
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这是一份中考数学复习专题13特殊平行四边形(知识梳理、考点、重难点、易错点),共77页。学案主要包含了归纳总结,问题解决,类比迁移,问题情境,知识迁移,拓展应用,问题再探,模型建立等内容,欢迎下载使用。
思维导图
基础知识
知识模块一:矩形
知识点一:矩形的性质
【补充】
1)矩形是特殊的平行四边形,所以矩形具有平行四边形的一切性质;
2)矩形的两条对角线将矩形分成两对全等的等腰三角形,经常会用到等腰三角形的性质解决问题.
3)利用矩形的性质可以推出:在直角三角形中斜边的中线,等于斜边的一半.
知识点二:矩形的判定
知识模块二:菱形
知识点一:菱形的性质
【补充】
1)菱形是特殊的平行四边形,所以菱形具有平行四边形的一切性质;
2)菱形的两条对角线互相垂直,且对角线将菱形分成四个全等的直角三角形.
3)对角线互相垂直的四边形不一定是菱形.
4)菱形的面积公式:
①菱形的面积=底×高,即
②菱形的面积=两条对角线长的乘积的一半,即.
知识点二:菱形的判定
知识模块三:正方形
知识点一:正方形的性质
1)正方形的四个角都是直角,四条边都相等,对边平行.
2)正方形的两条对角线相等,并且互相垂直平分,每条对角线平分一组对角.
【补充】
1)正方形具有平行四边形、矩形、菱形的所有性质.
2)一条对角线把正方形分成两个全等的等腰直角三角形,对角线与边的夹角是45°.
3)两条对角线把正方形分成四个全等的等腰直角三角形.
4)正方形的面积是边长的平方,也可表示为对角线长平方的一半.
知识点二:正方形的判定
考点考法
考点一:根据特殊四边形的性质求角度
1.(2023·黑龙江哈尔滨·中考真题)矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点F在矩形ABCD边上,连接OF.若∠ADB=38°,∠BOF=30°,则∠AOF=.
【答案】46°或106°
【分析】根据题意画出图形,分点F在AB上和BC上两种情况讨论即可求解.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OD,
∴∠ADO=∠OAD,
∵∠ADB=38°,
∴∠ADO=∠OAD=38°
∴∠AOB=∠ADO+∠OAD=76°,
如图所示,当F点在AB上时,
∵∠BOF=30°,
∴∠AOF=∠AOB−∠BOF=76°−30°=46°
如图所示,当点F在BC上时,
∵∠BOF=30°,
∴∠AOF=∠AOB+∠BOF=76°+30°=106°,
故答案为:46°或106°.
2.(2023·黑龙江大庆·中考真题)将两个完全相同的菱形按如图方式放置,若∠BAD=α,∠CBE=β,则β=( )
A.45°+12αB.45°+32αC.90°−12αD.
【答案】D
【分析】由题意可得∠FBG=∠DAB=α,由菱形的性质可得AD∥BC,∠ABD=∠CBD=α+β,由平行线的性质可得∠DAB+∠ABC=180°,进行计算即可得到答案.
【详解】解:根据题意可得:∠FBG=∠DAB=α,
∵四边形ABCD为菱形,
∴AD∥BC,∠ABD=∠CBD=α+β,
∴∠DAB+∠ABC=180°,
∵∠ABC=∠ABD+∠CBD=α+β+α+β=2α+2β
∴α+2α+2β=180°,
∴β=90°−32α,
故选:D.
3.(2023·山东·中考真题)如图,点E是正方形ABCD内的一点,将△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°得到△CBF.若∠ABE=55°,则∠EGC=度.
【答案】80
【分析】先求得∠BEF和∠CBE的度数,再利用三角形外角的性质求解即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,
∴∠ABC=90°,
∵∠ABE=55°,
∴∠CBE=90°−55°=35°,
∵△ABE绕点B按顺时针方向旋转90°得到△CBF
∴∠EBF=90°,BE=BF,
∴∠BEF=45°,
∴∠EGC=∠CBE+∠BEF=35°+45°=80°,
故答案为:80.
考点二:根据特殊四边形的性质求线段长
4.(2024·四川巴中·中考真题)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD交于点O,DE⊥AC于点E,延长DE与BC交于点F.若AB=3,BC=4,则点F到BD的距离为.
【答案】2120
【分析】本题考查了矩形的性质,勾股定理,解直角三角形的相关知识,过点F作FH⊥AB,垂足为H,利用勾股定理求出AC的长,利用角的余弦值求出DF的长,再利用勾股定理求出FC,从而得出BF,利用三角形面积求出FH即可.
【详解】解:如图,过点F作FH⊥DB,垂足为H,
∵四边形ABCD为矩形,
∴∠BAD=∠BCD=90°,AC=BD,
∵AB=3,BC=4,
∴AC=BD=AB2+BC2=32+42=5,
∴S△ADC=12AD⋅DC=12AC⋅DE,即12×4×3=12×5×DE,
解得:DE=125,
∴cs∠EDC=DEDC=DCDF,即1253=3DF,
解得:DF=154,
∴FC=DF2−DC2=1542−32=94,
∴BF=BC−FC=4−94=74,
∴S△BDF=12BD⋅FH=12BF⋅DC,即12×5×FH=12×74×3,
解得:FH=2120,
故答案为:2120.
5.(2024·海南·中考真题)如图,菱形ABCD的边长为2,∠ABC=120°,边AB在数轴上,将AC绕点A顺时针旋转,点C落在数轴上的点E处,若点E表示的数是3,则点A表示的数是( )
A.1B.1−3C.0D.3−23
【答案】D
【分析】本题考查了菱形的性质,直角三角形的性质,勾股定理.作CF⊥AE于点F,利用菱形的性质,直角三角形的性质,勾股定理计算即可.
【详解】解:作CF⊥AE于点F,
∵∠ABC=120°,
∴∠FBC=60°,
∵BC=2,
∴BF=12BC=1,CF=BC2−BF2=3,
∴AF=AB+BF=3,
∴AE=AC=AF2+CF2=32+32=23,
∵点E表示的数是3,
∴点A表示的数是3−23,
故选:D.
6.(2024·吉林·中考真题)如图,正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E是OA的中点,点F是OD上一点.连接EF.若∠FEO=45°,则EFBC的值为.
【答案】
【分析】本题主要考查了相似三角形的性质与判定,正方形的性质,先由正方形的性质得到∠OAD=45°,AD=BC,再证明EF∥AD,进而可证明△OEF∽△OAD,由相似三角形的性质可得EFAD=OEOA=12,即EFBC=12.
【详解】解:∵正方形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,
∴∠OAD=45°,AD=BC,
∵点E是OA的中点,
∴OEOA=12,
∵∠FEO=45°,
∴EF∥AD,
∴△OEF∽△OAD,
∴EFAD=OEOA=12,即EFBC=12,
故答案为:12.
考点三:根据特殊四边形的性质求周长
7.(2023·辽宁丹东·中考真题)如图,在矩形ABCD中,对角线AC与BD相交于点O,∠ABD=60°,AE⊥BD,垂足为点E,F是OC的中点,连接EF,若EF=23,则矩形ABCD的周长是( )
A.163B.83+4C.43+8D.83+8
【答案】D
【分析】根据矩形的性质得出OA=OB,即可求证△ABO为等边三角形,进而得出点E为OB中点,根据中位线定理得出BC=2EF=43,易得∠CBD=30°,求出CD=BC⋅tan∠BCD=4,即可得出矩形的周长.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴OA=OB,
∵∠ABD=60°,
∴△ABO为等边三角形,
∵AE⊥BD,
∴点E为OB中点,
∵F是OC的中点,若EF=23,
∴BC=2EF=43,
∵∠ABD=60°,
∴∠CBD=30°,
∴CD=BC⋅tan∠BCA=43×33=4,
∴矩形ABCD的周长=2BC+CD=243+4=83+8,
故选:D.
8.(2023·内蒙古·中考真题)如图,在菱形ABCD中,AB=4,∠A=120°,顺次连接菱形ABCD各边中点E、F、G、H,则四边形EFGH的周长为( )
A.4+23B.6+23C.4+43D.6+43
【答案】C
【分析】首先利用三角形的中位线定理证得四边形EFGH为平行四边形,再求对角线长度,然后利用三角形中位线定理求出此平行四边形边长即可求出周长.
【详解】
解:如图,连接AC、BD,相交于点O,
∵点E、F、G、H分别是边AB、BC、CD、DA的中点,
∴EF=12AC,GH=12AC,
∴EF=GH,同理EH=FG,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵四边形ABCD是菱形,AB=4,∠A=120°,
∴对角线AC、BD互相垂直,
∴AD∥BC,
∴∠A+∠ABC=180°,
∴∠ABC=60°,AB=BC=4,
∴△ABC是等边三角形,
∴AC=4,
在Rt△AOB中,AB=4,OA=12AC=2,
∴OB=42−22=23,
∴BD=43,
∴EF=12AC=2,EH=12BD=23,
∴四边形EFGH的周长为2+23×2=4+43.
故选:C.
9.(2024·江苏连云港·中考真题)如图,正方形中有一个由若干个长方形组成的对称图案,其中正方形边长是80cm,则图中阴影图形的周长是( )
A.440cmB.320cmC.280cmD.160cm
【答案】A
【分析】本题考查平移的性质,利用平移的性质将阴影部分的周长转化为边长是80cm的正方形的周长加上边长是80cm的正方形的两条边长再减去2×20cm,由此解答即可.
【详解】解:由图可得:阴影部分的周长为边长是80cm的正方形的周长加上边长是80cm的正方形的两条边长再减去2×20cm,
∴阴影图形的周长是:4×80+2×80−2×20=440cm,
故选:A.
考点四:根据特殊四边形的性质求面积
10.(2022·湖南邵阳·中考真题)已知矩形的一边长为6cm,一条对角线的长为10cm,则矩形的面积为cm2.
【答案】48
【分析】如图,先根据勾股定理求出AB=102−62=8cm,再由S矩形ABCD=AB×BC求解即可.
【详解】解:在矩形ABCD中,BC=6cm,AC=10cm,
∴在Rt△ABC中,AB=102−62=8(cm),
∴S矩形ABCD=AB×BC=8×6=48(cm2).
故答案为:48.
11.(2024·广东·中考真题)如图,菱形ABCD的面积为24,点E是AB的中点,点F是BC上的动点.若△BEF的面积为4,则图中阴影部分的面积为.
【答案】10
【分析】本题考查了菱形的性质,三角形中线的性质,利用菱形的性质、三角形中线的性质求出S△ADE=6,S△ABF=8,根据△ABF和菱形的面积求出BFBC=23,BFCF=2,则可求出△CDF的面积,然后利用S阴影=S菱形ABCD−S△ADE−S△BEF−S△CDF求解即可.
【详解】解:连接AF、BD,
∵菱形ABCD的面积为24,点E是AB的中点,△BEF的面积为4,
∴S△ADE=12S△ABD=12×12S菱形ABCD=6,S△ABF=2S△BEF=8,
设菱形ABCD中BC边上的高为h,
则S△ABFS菱形ABCD=12BF⋅ℎBC⋅ℎ,即824=12BFBC,
∴BFBC=23,
∴BFCF=2,
∴S△ABFS△CDF=12BF⋅ℎ12CF⋅ℎ=BFCF=2,
∴S△CDF=4,
∴S阴影=S菱形ABCD−S△ADE−S△BEF−S△CDF=10,
故答案为:10.
12.(2023·湖南·中考真题)七巧板是我国民间广为流传的一种益智玩具,某同学用边长为4dm的正方形纸板制作了一副七巧板(如图),由5个等腰直角三角形,1个正方形和1个平行四边形组成.则图中阴影部分的面积为dm3.
【答案】2
【分析】根据正方形的性质,以及七巧板的特点,求得OE的长,即可求解.
【详解】解:如图所示,
依题意,OD=22AD=22,
∴图中阴影部分的面积为OE2=22=2
故答案为:2.
考点五:根据特殊四边形的性质求点的坐标
13.(2024·吉林·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,点A的坐标为−4,0,点C的坐标为0,2.以OA,OC为边作矩形OABC,若将矩形OABC绕点O顺时针旋转90°,得到矩形OA'B'C',则点B'的坐标为( )
A.−4,−2B.−4,2C.2,4D.4,2
【答案】C
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—旋转,矩形的性质等等,先根据题意得到OA=4,OC=2,再由矩形的性质可得AB=OC=2,∠ABC=90°,由旋转的性质可得OA'=OA=4,A'B'=AB=2,∠OA'B'=90°,据此可得答案.
【详解】解:∵点A的坐标为−4,0,点C的坐标为0,2,
∴OA=4,OC=2,
∵四边形OABC是矩形,
∴AB=OC=2,∠ABC=90°,
∵将矩形OABC绕点O顺时针旋转90°,得到矩形OA'B'C',
∴OA'=OA=4,A'B'=AB=2,∠OA'B'=90°,
∴A'B'⊥y轴,
∴点B'的坐标为2,4,
故选:C.
14.(2024·辽宁·中考真题)如图,在平面直角坐标系xOy中,菱形AOBC的顶点A在x轴负半轴上,顶点B在直线y=34x上,若点B的横坐标是8,为点C的坐标为( )
A.(−1,6)B.(−2,6)C.(−3,6)D.(−4,6)
【答案】B
【分析】过点B作BD⊥x轴,垂足为点D,先求出B8,6,由勾股定理求得BO=10,再由菱形的性质得到BC=BO=10,BC∥x轴,最后由平移即可求解.
【详解】解:过点B作BD⊥x轴,垂足为点D,
∵顶点B在直线y=34x上,点B的横坐标是8,
∴yB=8×34=6,即BD=6,
∴B8,6,
∵BD⊥x轴,
∴由勾股定理得:BO=BD2+DO2=10,
∵四边形ABCD是菱形,
∴BC=BO=10,BC∥x轴,
∴将点B向左平移10个单位得到点C,
∴点C−2,6,
故选:B.
15.(2024·河南·中考真题)如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的边AB在x轴上,点A的坐标为−2,0,点E在边CD上.将△BCE沿BE折叠,点C落在点F处.若点F的坐标为0,6,则点E的坐标为.
【答案】3,10
【分析】设正方形ABCD的边长为a,CD与y轴相交于G,先判断四边形AOGD是矩形,得出OG=AD=a,DG=AO,∠EGF=90°,根据折叠的性质得出BF=BC=a,CE=FE,在Rt△BOF中,利用勾股定理构建关于a的方程,求出a的值,在Rt△EGF中,利用勾股定理构建关于CE的方程,求出CE的值,即可求解.
【详解】解∶设正方形ABCD的边长为a,CD与y轴相交于G,
则四边形AOGD是矩形,
∴OG=AD=a,DG=AO,∠EGF=90°,
∵折叠,
∴BF=BC=a,CE=FE,
∵点A的坐标为−2,0,点F的坐标为0,6,
∴AO=2,FO=6,
∴BO=AB−AO=a−2,
在Rt△BOF中,BO2+FO2=BF2,
∴a−22+62=a2,
解得a=10,
∴FG=OG−OF=4,GE=CD−DG−CE=8−CE,
在Rt△EGF中,GE2+FG2=EF2,
∴8−CE2+42=CE2,
解得CE=5,
∴GE=3,
∴点E的坐标为3,10,
故答案为:3,10.
考点六:利用特殊四边形的性质证明
16.(2024·山东东营·中考真题)如图,四边形ABCD是矩形,直线EF分别交AD,BC,BD于点E,F,O,下列条件中,不能证明△BOF≌△DOE的是( )
A.O为矩形ABCD两条对角线的交点B.EO=FO
C.AE=CFD.EF⊥BD
【答案】D
【分析】本题考查了矩形的性质、平行线的性质、全等三角形的判定,熟练掌握矩形的性质和全等三角形的判定是解题的关键.
由矩形的性质得出AD=BCAD∥BC,再由平行线的性质得出∠OBF=∠ODE,∠OFB=∠OED,然后由全等三角形的判定逐一判定即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BCAD∥BC,
∴∠OBF=∠ODE,∠OFB=∠OED,
A.∵O为矩形ABCD两条对角线的交点,
∴OB=OD,
在△BOF和△DOE中,
∠OFB=∠OED∠OBF=∠ODEOB=OD,
∴△BOF≌△DOEAAS,
故此选项不符合题意;
B.在△BOF和△DOE中,
∠OFB=∠OED∠OBF=∠ODEFO=EO,
∴△BOF≌△DOEAAS,
故此选项不符合题意;
C.∵AE=CF,
∴BC−CF=AD−AE,
即BF=DE,
在△BOF和△DOE中,
∠OFB=∠OEDBF=DE∠OBF=∠ODE,
∴△BOF≌△DOEASA,
故此选项不符合题意;
D.∵EF⊥BD,
∴∠BOF=∠DOE=90°,
两三角形中缺少对应边相等,所以不能判定△BOF≌△DOE,
故此选项符合题意;
故选:D.
17.(2024·山东青岛·中考真题)如图,菱形ABCD中,BC=10,面积为60,对角线AC与BD相交于点O,过点A作AE⊥BC,交边BC于点E,连接EO,则EO=.
【答案】10
【分析】本题考查了菱形的性质,勾股定理,直角三角形斜边的中线,解题的关键是利用菱形的性质求出AC、BD的长度.根据菱形的面积公式结合BC的长度即可得出BD、AC的长度,在Rt△BOC中利用勾股定理即可求出CO的长度,再根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半即可得出结论.
【详解】解:∵四边形ABCD为菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC,OB=OD,AB=BC=CD=DA=10,
∵S菱形ABCD=12AC⋅BD=60,
∴AC⋅BD=120,
∴BO⋅OC=30.
∵BO2+CO2=BC2=100,
∴BO+OC2−2BO⋅CO=100,
∴BO+CO=410(负值已舍去),
∴BO=410−OC,
∴BO2+CO2=102,
∴410−OC2+CO2=100,
∴CO=10,CO=310(舍去).
∵AE⊥BC,AO=CO,
∴EO=CO=10.
故答案为:10.
18.(2023·四川绵阳·中考真题)如图,在边长为4的正方形ABCD中,点G是BC上的一点,且BG=3GC,DE⊥AG于点E,BF∥DE,且交AG于点F,则tan∠EDF的值为( )
A.14B.13C.25D.
【答案】A
【分析】由正方形性质可求出BG的长,进而求出AG的长,证△ADE∽△GAB,利用相似三角形对应边成比例可求得AE、DE的长,证△ABF≌△DAE,得AF=DE,根据线段的和差求得EF的长即可.
【详解】解:∵四边形ABCD是正方形,AB=4,
∴BC=CD=DA=AB=4,∠BAD=∠ABC=90°,AD∥BC,
∴∠DAE=∠AGB,
∵BG=3CG,
∴BG=3,
∴在Rt△ABG中,AB2+BG2=AG2,
则由勾股定理可得AG=42+32=5,
∵DE⊥AG,
∴∠DEA=∠DEF=∠ABC=90°,
∴△ADE∽△GAB,
∴AD:GA=AE:GB=DE:AB,
即4:5=AE:3=DE:4,
∴AE=125,DE=165,
又∵BF∥DE,
∴∠AFB=∠DEF=90°,
又∵AB=AD,∠DAE=∠ABF,
∴△ABF≌△DAEASA,
∴AF=DE=165,
∴EF=AF−AE=165−125=45,
∴tan∠EDF=EFDE=14,
故选:A.
考点七:特殊四边形的折叠问题
19.(2024·山东淄博·中考真题)如图所示,在矩形ABCD中,BC=2AB,点M,N分别在边BC,AD上.连接MN,将四边形CMND沿MN翻折,点C,D分别落在点A,E处.则tan∠AMN的值是( )
A.2B.2C.3D.5
【答案】A
【分析】连接AC交MN于点F,设AB=2m,则BC=2AB=4m,利用勾股定理求得AC=AB2+BC2=25m,由折叠得到AM=CM,MN垂直平分AC,则AF=CF=12AC=5m,由AB2+BM2=AM2代入求得AM=52m,则MF=AM2−AF2=52m,所以tan∠AMN=AFMF=2,于是得到问题的答案.
【详解】解:连接AC交MN于点F,
设AB=2m,则BC=2AB=4m,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∴AC=AB2+BC2=25m
∵将四边形CMND沿MN翻折,点C,D分别落在点A,E处,
∴点C与点A关于直线MN对称,
∴AM=CM,MN垂直平分AC,
∴BM=BC−CM=4m−AM,∠AFM=90°,AF=CF=12AC=5m,
∵AB2+BM2=AM2,
∴2m2+4m−AM2=AM2
∴AM=52m,
∴MF=AM2−AF2=52m
∴tan∠AMN=AFMF=5m52m=2.
故选:A.
20.(2023·江苏南京·中考真题)如图,在菱形纸片ABCD中,点E在边AB上,将纸片沿CE折叠,点B落在B'处,CB'⊥AD,垂足为F 若CF=4cm,FB'=1cm,则BE=cm
【答案】257/
【分析】根据菱形的性质,翻折的性质,和三角形的相似判定和性质解答即可.
【详解】解:∵CF=4cm,FB'=1cm,
∴CB'=CF+FB'=5cm,
由翻折,菱形的性质,得:CB=CD=CB'=5cm,CB∥AD,∠B=∠D,
∵CB'⊥AD,
∴CB'⊥BC,
∴∠BCB'=90°,
∴∠BCE=∠B'CE=45°,
∵CD=5,CF=4,∠CFD=90°,
∴FD=3,
过点E作EG⊥BC,
设CG=x,则EG=x,BG=5−x,
∵∠B=∠D,∠BGE=∠DFC,
∴△EGB∽△CFD,
∴EGCF=EBDC=GBDF,
∴x4=EB5=5−x3,
解得:x=207,
∴BE=257,
故答案为:257.
21.(2023·湖北·中考真题)如图,将边长为3的正方形ABCD沿直线EF折叠,使点B的对应点M落在边AD上(点M不与点A,D重合),点C落在点N处,MN与CD交于点P,折痕分别与边AB,CD交于点E,F,连接BM.
(1)求证:∠AMB=∠BMP;
(2)若DP=1,求MD的长.
【答案】(1)证明见解析
(2)MD=125
【分析】(1)由折叠和正方形的性质得到∠EMP=∠EBC=90°,EM=EB,则∠EMB=∠EBM,进而证明∠BMP=∠MBC,再由平行线的性质证明∠AMB=∠MBC即可证明∠AMB=∠BMP;
(2)如图,延长MN,BC交于点Q.证明△DMP∽△CQP得到QC=2MD,QP=2MP,
设MD=x,则QC=2x,BQ=3+2x.由∠BMQ=∠MBQ,得到MQ=BQ=3+2x.则MP=13MQ=3+2x3.由勾股定理建立方程x2+12=3+2x32,解方程即可得到MD=125.
【详解】(1)证明:由翻折和正方形的性质可得,∠EMP=∠EBC=90°,EM=EB.
∴∠EMB=∠EBM.
∴∠EMP−∠EMB=∠EBC−∠EBM,即∠BMP=∠MBC,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD∥BC.
∴∠AMB=∠MBC.
∴∠AMB=∠BMP.
(2)解:如图,延长MN,BC交于点Q.
∵AD∥BC,
∴△DMP∽△CQP.
又∵DP=1,正方形ABCD边长为3,
∴CP=2
∴MDQC=MPQP=DPCP=12,
∴QC=2MD,QP=2MP,
设MD=x,则QC=2x,
∴BQ=3+2x.
∵∠BMP=∠MBC,即∠BMQ=∠MBQ,
∴MQ=BQ=3+2x.
∴MP=13MQ=3+2x3.
在Rt△DMP中,MD2+DP2=MP2,
∴x2+12=3+2x32.
解得:x1=0(舍),x2=125.
∴MD=125.
考点八:证明四边形是特殊四边形
22.(2024·吉林长春·中考真题)如图,在四边形ABCD中,∠A=∠B=90°,O是边AB的中点,∠AOD=∠BOC.求证:四边形ABCD是矩形.
【答案】证明见解析.
【分析】本题考查全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定及矩形的判定,熟练掌握判定定理是解题关键.利用SAS可证明△AOD≌△BOC,得出AD=BC,根据∠A=∠B=90°得出AD∥BC,即可证明四边形ABCD是平行四边形,进而根据有一个角是直角的平行四边形是矩形即可证明四边形ABCD是矩形.
【详解】证明:∵O是边AB的中点,
∴OA=OB,
在△AOD和△BOC中,∠A=∠B=90°OA=OB∠AOD=∠BOC,
∴△AOD≌△BOC,
∴AD=BC,
∵∠A=∠B=90°,
∴AD∥BC,
∴四边形ABCD是平行四边形,
∵∠A=∠B=90°,
∴四边形ABCD是矩形.
23.(2024·内蒙古呼伦贝尔·中考真题)如图,在平行四边形ABCD中,点F在边AD上,AB=AF,连接BF,点O为BF的中点,AO的延长线交边BC于点E,连接EF
(1)求证:四边形ABEF是菱形:
(2)若平行四边形ABCD的周长为22,CE=1,∠BAD=120°,求AE的长.
【答案】(1)见解析
(2)AE=5
【分析】本题主要考查平行四边形的判定与性质,菱形的判定与性质,等边三角形的判定与性质等知识:
(1)由平行四边形的性质得AF∥BE,∠AFB=∠EBF,∠FAE=∠BEA,再证明△AOF≌△EOB,得出BE=AF,证明出四边形ABEF是平行四边形,由AB=AF得出四边形ABEF是菱形:
(2)求出菱形ABEF的周长为20,得出AB=5,再证明△ABE是等边三角形,得出AE=AB=5.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,即AF∥BE,
∴∠AFB=∠EBF,∠FAE=∠BEA,
∵O为BF的中点,
∴BO=FO,
∴△AOF≌△EOB,
∴BE=FA,
∵AF∥BE,
∴四边形ABEF是平行四边形,
又AB=AF,
∴四边形ABEF是菱形;
(2)解:∵AD=BC,AF=BE,
∴DF=CE=1,
∵平行四边形ABCD的周长为22,
∴菱形ABEF的周长为:22−2=20,
∴AB=20÷4=5,
∵四边形ABEF是菱形,
∴∠BAE=12∠BAD=12×120°=60°,
又AB=AE,
∴△ABE是等边三角形,
∵AE=AB=5.
24.(2023·湖北十堰·中考真题)如图,▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,分别以点B,C为圆心,12AC,12BD长为半径画弧,两弧交于点P,连接BP,CP.
(1)试判断四边形BPCO的形状,并说明理由;
(2)请说明当▱ABCD的对角线满足什么条件时,四边形BPCO是正方形?
【答案】(1)平行四边形,见解析
(2)AC=BD且
【分析】(1)根据平行四边形的性质,得到BP=12AC=OC,CP=12BD=OB,根据两组对边分别相等的四边形是平行四边形判定即可.
(2)根据对角线相等、平分且垂直的四边形是正方形判定即可.
【详解】(1)四边形BPCO是平行四边形.理由如下:
∵▱ABCD的对角线AC,BD交于点O,
∴AO=OC,BO=OD,
∵以点B,C为圆心,12AC,12BD长为半径画弧,两弧交于点P,
∴BP=12AC=OC,CP=12BD=OB
∴四边形BPCO是平行四边形.
(2)∵对角线相等、平分且垂直的四边形是正方形,
∴AC=BD且AC⊥BD时,四边形BPCO是正方形.
【点睛】本题考查了平行四边形的判定和性质,正方形的判定和性质,熟练掌握判定和性质是解题的关键.
考点九:根据特殊四边形的性质与判定求角度
25.(2024·湖北武汉·中考真题)小美同学按如下步骤作四边形ABCD:①画∠MAN;②以点A为圆心,1个单位长为半径画弧,分别交AM,AN于点B,D;③分别以点B,D为圆心,1个单位长为半径画弧,两弧交于点C;④连接BC,CD,BD.若∠A=44°,则∠CBD的大小是( )
A.64°B.66°C.68°D.
【答案】C
【分析】本题考查了基本作图,菱形的判定和性质,根据作图可得四边形ABCD是菱形,进而根据菱形的性质,即可求解.
【详解】解:作图可得AB=AD=BC=DC
∴四边形ABCD是菱形,
∴AD∥BC,∠ABD=∠CBD
∵∠A=44°,
∴∠MBC=∠A=44°,
∴∠CBD=12180°−∠MBC=12180°−44°=68°,
故选:C.
26.(2023·江苏镇江·二模)如图,在平行四边形ABCD中,点E.F、G、H分别在边AB、BC、CD、DA上,且AE=CG,BF=DH,连接EG、FH.
(1)求证:△AEH≌△CGF;
(2)若EG=FH,∠AHE=35°,求∠DHG的度数.
【答案】(1)见解析
(2)55°
【分析】本题考查平行四边形的性质与判定,矩形的判定与性质,全等三角形的判定与性质,关键是证明四边形EFGH是矩形.
(1)由平行四边形的性质得到∠A=∠C,AD=BC,得到AH=CF,由SAS即可证明△AEH≌△CGF;
(2)由△AEH≌△CGF,△DHG≌△BFE,得到HE=FG,GH=EF,推出四边形EFGH是平行四边形,又EG=FH,得到四边形EFGH是矩形,因此∠EHG=90°,进而可求出∠DHG的度数.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠A=∠C,AD=BC,
∵BF=DH,
∴AD−DH=BC−BF,
∴AH=CF,
在△AEH和△CGF中,
AE=CG∠A=∠CAH=CF,
∴△AEH≌△CGFSAS;
(2)由(1)知△AEH≌△CGF,
同理:△DHG≌△BFE,
∴HE=FG,GH=EF,
∴四边形EFGH是平行四边形,
∵EG=FH,
∴四边形EFGH是矩形,
∴∠EHG=90°,
∵∠AHE=35°,
∴∠DHG=180°−∠EHG−∠AHE=55°.
27.(2023·四川·中考真题)如图,半径为5的扇形AOB中,∠AOB=90°,C是AB上一点,CD⊥OA,CE⊥OB,垂足分别为D,E,若CD=CE,则图中阴影部分面积为( )
A.25π16B.25π8C.25π6D.25π4
【答案】B
【分析】连接OC,证明四边形CDOE是正方形,进而得出S△CDE=S△OCE,∠COE=45°,然后根据扇形面积公式即可求解.
【详解】解:如图所示,连接OC,
∵CD⊥OA,CE⊥OB,∠AOB=90°,
∴四边形CDOE是矩形,
∵CD=CE,
∴四边形CDOE是正方形,
∴S△CDE=S△OCE,∠COE=45°,
∴图中阴影部分面积=S扇形BOC=45360π×52=258π,
故选:B.
考点十:根据特殊四边形的性质与判定求线段长
28.(2024·西藏·中考真题)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,点P是边AB上任意一点,过点P作PD⊥AC,PE⊥BC,垂足分别为点D,E,连接DE,则DE的最小值是( )
A.132B.6013C.125D.3013
【答案】B
【分析】本题考查了勾股定理的运用、矩形的判定和性质以及直角三角形的面积的不同求法,题目难度不大,设计很新颖,解题的关键是求DE的最小值转化为其相等线段CP的最小值.连接CP,根据矩形的性质可知:DE=CP,当DE最小时,则CP最小,根据垂线段最短可知当CP⊥AB时,则CP最小,再根据三角形的面积为定值即可求出CP的长.
【详解】解:∵Rt△ABC中,∠C=90°,AC=12,BC=5,
∴AB=AC2+BC2=13,
连接CP,如图所示:
∵PD⊥AC于点D,PE⊥CB于点E,∠ACB=90°,
∴∠PDC=∠PEC=∠ACB=90°,
∴四边形DPEC是矩形,
∴DE=CP,
当DE最小时,则CP最小,根据垂线段最短可知当CP⊥AB时,则CP最小,
∴此时DE=CP=5×1213=6013.
故选:B.
29.(2024·山东德州·中考真题)如图,▱ABCD中,对角线AC平分∠BAD.
(1)求证:▱ABCD是菱形;
(2)若AC=8,∠DCB=74°,求菱形ABCD的边长.(参考数据:sin37°≈0.60,cs37°≈0.80,tan37°≈0.75)
【答案】(1)见解析
(2)5
【分析】此题考查平行四边形性质和菱形的判定和性质,等腰三角形的判定,解直角三角形.
(1)根据平行四边形性质得出∠BAC=∠ACD,再结合角平分线的定义及等腰三角形的判定即可得出∠DAC=∠ACD,AD=CD,根据邻边相等的平行四边形是菱形进而得出结论;
(2)连接BD,由菱形性质可知∠COB=90°,OA=OC=12AC=4,∠ACB=12∠DCB=37°,在利用余弦求出BC长即可.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AB∥CD.
∴∠BAC=∠ACD.
∵AC平分∠BAD,
∴∠DAC=∠BAC.
∴∠DAC=∠ACD.
∴AD=CD.
∴四边形ABCD是菱形.
(2)连接BD,交AC于点O,
∵四边形ABCD是菱形.AC=8,∠DCB=74°,
∴∠COB=90°,OA=OC=12AC=4,∠ACB=12∠DCB=37°,
∴BC=OCcs∠ACB=4cs37°≈40.8=5,
即菱形ABCD的边长为5.
30.(2020·贵州黔西·中考真题)如图,在△ABC中,CA=CB,∠ACB=90°,AB=2,点D为AB的中点,以点D为圆心作圆心角为90°的扇形EDF,点C恰在EF上,则图中阴影部分的面积为.
【答案】
【分析】连接CD,作DM⊥BC于M,DN⊥AC于N,由等腰直角三角形的性质可得CD=12AB=1,∠ACD=∠BCD=45°,证明四边形DMCN为正方形,得出DN=22CD=22,S扇形=90π×12360=π4,证明△DNH≌△DMGAAS,得出S△DMG=S△DHN,求出S四边形DHCG=S四边形DNCM=12,即可得解.
【详解】解:如图,连接CD,作DM⊥BC于M,DN⊥AC于N,
,
∵CA=CB,∠ACB=90°,点D为AB的中点,AB=2,
∴CD=12AB=1,∠ACD=∠BCD=45°,
∵DM⊥BC,DN⊥AC,
∴∠DNC=∠DMC=∠DMG=∠ACB=90°,△DCN为等腰直角三角形,DM=DN,
∴四边形DMCN为矩形,CN=DN,
∴四边形DMCN为正方形,
∴DN=22CD=22,S扇形=90π×12360=π4,
∵∠NDH+∠HEM=∠HEM+∠MDG=90°,
∴∠NDH=∠MDG,
∴△DNH≌△DMGAAS,
∴S△DMG=S△DHN,
∵S四边形DHCG=S△DMG+S四边形DHCM=S△DHN+S四边形DHCM=S四边形DNCM=22×22=12,
∴S阴影=S扇形−S四边形DHCG=π4−12,
故答案为:π4−12.
考点十一:根据特殊四边形的性质与判定求周长
31.(2021·内蒙古·中考真题)如图,在▱ABCD中,AD=12,以AD为直径的⊙O与BC相切于点E,连接OC.若OC=AB,则▱ABCD的周长为.
【答案】24+65
【分析】连接OE,作AF⊥BC于F,先证明▱AOEF为矩形,进而证明Rt△ABF≌Rt△OCE,得到BF=CE=3,利用勾股定理求出OC=35,即可求出▱ABCD的周长.
【详解】解:如图,连接OE,作AF⊥BC于F,
∵BE为⊙O的切线,
∴∠OEC=∠OEB=90°,
∵AD∥BC,
∴AF∥OE,
∴四边形AFEO为平行四边形,
∵∠OEF=90°,
∴▱AOEF为矩形,
∴AF=OE,EF=AO=12AD=6,
∴四边形ABCD为平行四边形,
∴AB=CD,BC=AD=12,
∵AB=OC
∴Rt△ABF≌Rt△OCE,
∴BF=CE=3,
∵OE=OA=6,
∴在Rt△OCE中,OC=OE2+CE2=35,
∴AB=CD=OC=35,
∴ ▱ABCD的周长为为(12+35)×2=24+65.
故答案为:24+65
32.(2023·青海西宁·中考真题)如图,在▱ABCD中,点E,F分别在AB,CD的延长线上,且BE=DF,连接EF与AC交于点M,连接AF,CE.
(1)求证:△AEM≌△CFM;
(2)若AC⊥EF,AF=32,求四边形AECF的周长.
【答案】(1)见解析
(2)122
【分析】(1)根据平行四边形的性质得出AB∥DC,AB=DC,进而得出∠AEM=∠CFM,证明AE=CF,根据AAS证明△AEM≌△CFM,即可得证;
(2)证明▱AECF是菱形,根据菱形的性质,即可求解.
【详解】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形
∴AB∥DC,AB=DC(平行四边形的对边平行且相等)
∴∠AEM=∠CFM(两直线平行,内错角相等)
∵BE=DF
∴AB+BE=CD+DF 即AE=CF
在△AEM和△CFM中
∠AME=∠CMF∠AEM=∠CFMAE=CF
∴△AEM≌△CFMAAS;
(2)解:∵AE=CF,AE∥CF
∴四边形AECF是平行四边形(一组对边平行且相等的四边形是平行四边形)
又∵AC⊥EF
∴▱AECF是菱形(对角线互相垂直的平行四边形是菱形)
∴AE=EC=CF=AF(菱形的四条边都相等)
∴菱形AECF的周长=4AF=4×32=122.
33.(2023·浙江·模拟预测)如图,在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=6,BC=8,AB=10,两锐角的角平分线交于点P,点E,F分别在边AC,BC上,且∠EPF=45°,求△CEF的周长.
【答案】4
【分析】
本题考查直角平分线的性质定理,正方形的判定,全等三角形的判定和性质等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造全等三角形解决问题.根据题意过点P作PM⊥AC于M,PN⊥AB于N,PK⊥AB于K,在EA上取一点J,使得MJ=FN,连接PJ,进而利用全等三角形的性质证明EF=EM+EN,即可得出结论.
【详解】
解:如图,过点P作PM⊥AC于M,PN⊥AB于N,PK⊥AB于K,在EA上取一点J,
得MJ=FN,连接PJ.
∵BP平分∠ABC,PA平分∠CAB,PM⊥BAC,PN⊥BC,PK⊥AB,
∴PM=PK,PK=PN,
∴PM=PN,
∴∠C=∠PMC=∠PNC=90°,
∴四边形PMCN是正方形,
∴CM=PM,
∴∠MPN=90°,
在△PMJ和△PNF中,
PM=PN∠PMJ=∠PNF=90°MJ=NF,
∴△PMJ≌△PNF(SAS),
∴∠MPJ=∠FPN,PJ=PF,
∴∠JPF=∠MPN=90°,
∵∠EPF=45°,
∴∠EPF=∠EPJ=45°,
在△PEF和△PEJ中,
PE=PE∠EPF=∠EPJPF=PJ,
∴△PEF≌△PEJ(SAS),
∴EF=EJ,
∴EF=EM+FN,
∴△CEF的周长=CE+EF+CF=CE+EM+CF+FN=2EM=2PM,
∵SΔABC=12BC⋅AC=12(AC+BC+AB)⋅PM,
∴24=12PM,
∴PM=2,
∴△ECF的周长为4.
考点十二:根据特殊四边形的性质与判定求面积
34.(2023·山东潍坊·中考真题)工匠师傅准备从六边形的铁皮ABCDEF中,裁出一块矩形铁皮制作工件,如图所示.经测量,AB∥DE,AB与DE之间的距离为2米,AB=3米,AF=BC=1米,∠A=∠B=90°,∠C=∠F=135°.MH,HG,GN是工匠师傅画出的裁剪虚线.当MH的长度为多少时,矩形铁皮MNGH的面积最大,最大面积是多少?
【答案】当MH的长度为54米时,矩形铁皮MNGH的面积最大,最大面积是258平方米
【分析】连接CF,分别交MH于点P,交GN于点Q,先判断出四边形ABCF是矩形,从而可得∠EFC=∠DCF=45°,再判断出四边形AMPF和四边形BCQN都是矩形,从而可得PM=AF=BC=QN=1米,AM=PF,BN=CQ,MH⊥CF,GN⊥CF,然后设矩形MNGH的面积为y平方米,MH=GN=x米,则AM=PH=x−1米,BN=GQ=x−1米,利用矩形的面积公式可得y关于x的二次函数,最后利用二次函数的性质求解即可得.
【详解】解:如图,连接CF,分别交MH于点P,交GN于点Q,
∵∠A=∠B=90°,
∴AF∥BC,
∵AF=BC=1米,
∴四边形ABCF是平行四边形,
又∵∠A=∠B=90°,
∴四边形ABCF是矩形,
∴∠AFC=∠BCF=90°,CF∥AB,
∵∠BCD=∠AFE=135°,
∴∠EFC=∠DCF=45°,
∵四边形MNGH是矩形,
∴MH⊥AB,GN⊥AB,GN=MH,
∴四边形AMPF和四边形BCQN都是矩形,
∴PM=AF=BC=QN=1米,AM=PF,BN=CQ,MH⊥CF,GN⊥CF,
∴Rt△PFH和Rt△QCG都是等腰直角三角形,
∴PH=PF,GQ=CQ,
∴AM=PH,BN=GQ,
设矩形MNGH的面积为y平方米,MH=GN=x米,则AM=PH=x−1米,BN=GQ=x−1米,
∵AB=3米,
∴MN=AB−AM−BN=5−2x米,
∴y=MH⋅MN=x5−2x=−2x−542+258,
又∵AB∥DE,AB与DE之间的距离为2米,AF=BC=1米,
∴1≤x≤2,
由二次函数的性质可知,当1≤x≤54时,y随x的增大而增大;当54
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