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      八年级数学下册 第十八章 矩形、菱形与正方形 单元测试培优卷 华东师大版(含解析)

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      • 2026-05-05 05:08:14
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      初中数学华东师大版(2024)八年级下册(2024)本章综合与测试单元测试复习练习题

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      这是一份初中数学华东师大版(2024)八年级下册(2024)本章综合与测试单元测试复习练习题,共8页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
      1.如图,矩形ABCD纸片,AD=AN=10,点P是边AD上一点,AP=6,矩形纸片沿NP折叠,点A落在G处,NG的延长线交CD于点H,则NH的长为( )
      A.8B.245C.10D.343
      2.如图,E,F是正方形ABCD的边BC上两个动点,BE=CF.连接AE,BD交于点G,连接CG,DF交于点M.若正方形的边长为2,则线段BM的最小值是( )
      A.1B.2−1C.3−1D.5−1
      3.如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AC与BD交于点O,E为CD延长线上的一点,且CD=DE,连接BE分别交AC,AD于点F,G,连接OG,有下列结论:①OG=12AB;②与△EGD全等的三角形共有5个;③S菱形ABCD=8S△ODG;④由点A,B,D,E构成的四边形是菱形.其中一定正确的是( )
      A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④
      4.如图,在矩形纸片ABCD中,点E为CD上一点,△ADE关于AE折叠得到△AFE,点F落于线段BC上;M为AB上一点,△BMF关于MF折叠得到△NMF,点N落于线段AF上,连接NE.设CF=a,CE=b,EF=c,ABCD的面积为S1,EFMN的面积为S2,则下列哪个选项中的代数式数值是固定值( )
      A.aS1cS2B.bs1cS2C.as1(b+c)S2D.bs1(a+c)S2
      5. 如图,菱形 ABCD 中,∠ABC=120°,点 E 在 CD 边上,点 F 在菱形 ABCD 外部,且满足 EF ∥AD,CE = EF.连结 AF,CF,取 AF 的中点 G,连结 BG,AC.则下列结论:
      ①△CEF 是等边三角形;
      ②AG=CG;
      ③ BG 垂直平分 AC;
      ④2BG=AD+CE.
      其中正确的结论有( ).
      A.1 个B.2 个C.3 个D.4 个
      6.如图,在正方形ABCD中,AB=3,AE=1,点F是边AD上的动点,点P是线段BD上的动点,若EP+FP=3,则线段EF的长为( )
      A.2B.2C.5D.10
      7.在菱形ABCD中,∠A=60°,点E、F分别在边AB、BC上,连结DE、DF,则添加下列条件后,不能判定AE=BF的是( )
      A.BE=CFB.DE=DFC.∠EDF=60°D.∠DEB=∠DFC
      8.如图,正方形ABCD中,E、F分别为BC、CD的中点,AF、DE交于点P,连接BP、CP.则下列结论中:①AF⊥DE;②AD=BP;③∠BPE=∠CDE;④PE+PF=2PC,所有正确的结论是(只需填写序号)____
      A.①②B.②③C.①②③D.①②③④
      9.如图,已知正方形ABCD的边长为4,点P是对角线BD上一点,PE⊥BC于点E,PF⊥CD于点F,连接AP,EF.给出下列结论:①AP=EF且AP⊥EF;②∠PFE=∠BAP;③△ADP一定是等腰三角形;④四边形PECF的周长为42;⑤EF的最小值为22;⑥ PB2+PD2=2PA2.其中正确结论的个数是( )
      A.3B.4C.5D.6
      10.如图,以△ABC三边向外分别作等边△ACD、△ABE、△BCF,下列结论
      ①△BEF≌△BAC
      ②若∠BAC=130°,则四边形ADFE为平行四边形
      ③若AB=AC,则四边形AEFD是菱形
      ④若四边形AEFD是正方形,则∠ABC=15°.
      ⑤若AB=12,AC=5,BC=13,则四边形AEFD的面积是60
      其中正确的有( )个
      A.2B.3C.4D.5
      二、填空题(每题3分,共18分)
      11.如图,在矩形ABCD中, AD>AB,点E是对角线AC上的一点,连接DE, BE,且满足∠AED=2∠DAE.已知AE=3CE,则 BEDE= .
      12.如图,正方形ABCD的边长为2,M是BC的中点,N是AM上的动点,过点N作EF⊥AM分别交AB,CD于点E,F,则EM+AF的最小值为 .
      13.如图,在正方形ABCD中,点E,F分别在AD,BC上,点B,C关于EF对称,点M在EF上,点N在AE上,且点A,M关于BN对称,BM的延长线交AD于点H,CM交BD于点G,则AHCG .
      14.正方形ABCD的边长为8,点E、F分别在边AD、BC上,将四边形ABFE沿EF折叠,使点A落在A'处,点B落在点B'处,A'B'交BC于G.以下结论:①当A'为CD中点时,△A'DE三边之比为3:4:5;②连接AA',则AA'=EF;③当△A'DE三边之比为3:4:5时,A'为CD中点;④当A'在CD上移动时,△A'CG周长不变.其中正确的有 (写出所有正确结论的序号).
      15. 如图,在矩形 ABCD 中,AB=1,将 ABC 沿对角线 AD 翻折,得到 △ABC, CE 交 AD 于点 F,再将 △AEF 沿 AF 翻折,得到 △AGF, GF 交 AC 于点 H,若 AC 平分 ∠DAG,则 FH 的长为 .
      16.如图,在矩形ABCD中,AD=2AB,∠BAD的平分线交BC于点E,DH⊥AE,垂足为H,连结BH并延长交DC于点F,连结DE交BF于点O下列结论:①AD=AE②∠DEA=∠DEC③H是BF的中点④BC−CF=2CE;其中正确的是 .
      三、解答题(共10题,共102分)
      17.2014年“壮族三月三”被列入国家级非物质文化遗产名录并成为广西法定公众假日,2025年是广西将“壮族三月三”作为法定假日的第12年,在南宁民歌湖举办主题活动,人们身着绚丽的壮锦服饰载歌载舞.其中壮锦披肩十分夺目,上面由一个个彩色丝线绣成的菱形图案组成.小邕的壮锦披肩,图案为菱形.如图,若菱形ABCD中已知两条对角线相交于点O,其中∠BAD=60°,菱形ABCD的周长为24cm.
      (1)求对角线BD的长;
      (2)小邕制作菱形ABCD需要多少平方厘米的布料(裁剪缝边除外).
      18.如图,在边长为6的正方形AOBC中,M,N两点分别为线段BC,AB上的动点,且AN=2CM,求OM+12ON的最小值,并写出解答过程.
      19.如图1,在四边形 ABCD中,AB∥CD,AB=AD,对角线 AC,BD交于点O,AC平分∠BAD,过点 C 作 CE⊥AB,交AB的延长线于点 E,连结OE.
      (1)求证:四边形ABCD 是菱形;
      (2)若CE=2 3,∠ADC=120°,求四边形ABCD的面积.
      20.如图①,已知在△ABC中,∠BAC=45°,AB=AC,AD⊥BC于点 D,将△ABC沿AD剪开,并分别沿AB,AC 翻折,点 E,F 是点 D 的对应点,得到△ABE和△ACF(与△ABC在同一平面内).延长EB,FC 相交于点G,
      (1)求证:四边形AEGF 是正方形;
      (2)如果(1)中AB≠AC,其他条件不变,如图②,那么四边形 AEGF 是不是正方形?请说明理由;
      (3)在(2)中,若 BD=2,DC=3,求 AD的长.
      21. 尺规作图问题:
      如图1,在等腰三角形ABC中,AB=AC,D,E分别是BC,AB的中点,在AC边上作一点F,使得四边形AEDF为菱形.
      甲同学:如图2,以点A为圆心,AE长为半径画弧,交AC于点F,连接DF,则四边形AEDF为菱形.
      乙同学:以点D为圆心,DE长为半径画弧,交AC于点F,连接DF,则四边形AEDF为菱形.
      甲同学:你的作法有问题.
      乙同学:哦…我明白了!
      (1)证明:甲同学所作的四边形AEDF为菱形;
      (2)请指出乙同学作法中存在的问题.
      22.如图正方形ABCD中,点E为对角线AC上一点,连接DE,过点E作EF⊥DE,交射线BC于点F.
      (1)求证:EF=ED;
      (2)若AB=2,CE=2,BF的长度为 ;
      (3)当线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是30°时,直接写出∠EFC的度数.
      23.在四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O.在线段AO上任取一点P(端点除外),连接PD、PB.点Q在BA的延长线上且PQ=PD.
      (1)如图1,若四边形ABCD是正方形.
      ①求∠DPQ的度数;
      ②探究AQ与OP的数量关系并说明理由.
      (2)如图2,若四边形ABCD是菱形且∠ABC=60°.探究AQ与CP的数量关系并说明理由.
      24.如图1,矩形ABCD中,AB=3,BC=5,动点E,F分别在边BC,CD上,连结AE,EF,以AE,EF为边向上作▱AEFG,连结GE,
      (1)如图2,点F与D重合时,
      ①求▱AEFG的面积.
      ②当EG最短时,求BE的长.
      (2)如图3,当AE⊥EF时,连结GD,若GE=2GD,求BE的长.
      25.如图1,在矩形ABCD中,AB=a,BC=3,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度沿射线BC方向移动,作△PAB关于直线PA的对称△PAB',设点P的运动时间为t(s).
      (1)当a=4时.
      ①如图2.当点B'落在AC上时,显然△PCB'是直角三角形,求此时t的值;
      ②当点B'不落在AC上时,请直接写出△PCB'是直角三角形时t的值;
      (2)若直线PB'与直线CD相交于点M,且当t3时,∠PAM的大小是否发生变化,若不变,请说明理由.
      26.综合与实践课上,同学们以“折纸”为主题开展数学活动.
      【动手操作】
      如图1,将边长为8cm的正方形ABCD对折,使点D与点B重合,得到折痕AC.打开后,再将正方形ABCD折叠,使得点D落在BC边上的点P处,得到折痕GH,折痕GH与折痕AC交于点Q.打开铺平,连接PQ、QD、PD.
      (1)【探究提炼】
      如图1,点P是BC上任意一点,线段QD和线段PQ存在什么关系?并说明理由;
      (2)如图2,连接PH,当PH恰好垂直于AC时,求线段CQ的长度;
      (3)【类比迁移】
      如图3,某广场上有一块边长为40m的菱形草坪ABCD,其中∠BCD=60°.现打算在草坪中修建步道AC和MN﹣ND﹣DM,使得点M在BC上,点N在AC上,且MN=ND.
      ①求∠NMD的度数;
      ②请问步道MN﹣ND﹣DM所围成的△MND(步道宽度忽略不计)的面积是否存在最小值?若存在,请直接写出最小值;若不存在,说明理由.
      答案解析部分
      1.【答案】D
      【解析】【解答】解:如图,连接PH,过N作NM⊥CD于点M,则四边形ADMN为矩形,
      由折叠的性质可知,GN=AN=10 PG=AP=6,
      设DH=y,HG=x,则MH=10−y,NH=10+x,
      ∴在Rt△MNH中,由勾股定理得MN2=NH2−MH2,
      即102=10+x2−10−y2,
      ∴y2−x2=20x+20y−100①,
      在Rt△PDF中,由勾股定理得PH2=PD2+DH2=42+y2,
      在Rt△PGH中,由勾股定理得PH2=PG2+HG2=62+x2,
      ∴42+y2=62+x2,整理得y2−x2=20②,
      ①−②得,20x+20y−100=20,整理得x+y=6,
      ∴y=6−x,
      ∴6−x2−x2=20,
      解得x=43,
      ∴NH=43+10=343,
      故答案为:D.
      【分析】
      如图,连接PH,过N作NM⊥CD于点M,根据矩形的判定定理:四个角都是直角的四边形是矩形可知:四边形ADMN为矩形,由折叠的性质可知:GN=AN=10 PG=AP=6,设DH=y,HG=x,根据线段的和差运算可知:MH=10−y,NH=10+x,根据勾股定理:在Rt△MNH中,MN2=NH2−MH2,代入数据得:102=10+x2−10−y2,化简整理得:y2−x2=20x+20y−100①,再根据勾股定理: 在Rt△PDF和Rt△PGH中,PH2=PD2+DH2=PG2+HG2,代入数据得:42+y2=62+x2,化简整理得:y2−x2=20②,①−②得,20x+20y−100=20,则y=6−x,6−x2−x2=20,求x的值,最后根据线段的和差运算可求得NH的值,由此可得出答案.
      2.【答案】D
      【解析】【解答】解:取CD的中点O,连接OB、OM,如下图
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴AB=AD=CB=DC,∠EBA=∠FCD=90°,∠ABG=∠CBG=45°,
      ∴在△ABE和△DCF中,
      AB=CD∠EBA=∠FCDBE=CF,
      ∴△ABE≌△DCF(SAS),
      ∴∠BAE=∠CDF,
      在△ABG和△CBG中,
      AB=BC∠ABG=∠CBGBG=BG,
      ∴△ABG≌△CBG(SAS),
      ∴∠BAG=∠BCG,
      ∴∠CDF=∠BCG,
      ∵∠FCD=∠DCM+∠BCG=90°,
      ∴∠CDF+∠DCM=90°,
      ∴∠DMC=180°−90°=90°,
      ∵点O是CD的中点
      ∴OM=CO=12CD=1,
      在Rt△BOC中,OB=CB2+OC2=22+12=5,
      根据三角形的三边关系,OM+BM>OB,
      ∴当O、M、B三点共线时,BM的长度最小,
      ∴BM的最小值=OB−OM=5−1.
      故答案为:D.
      【分析】本题主要考查了直角三角形的性质,勾股定理,正方形的性质,全等三角形的判定与性质等知识,熟练掌握全等三角形的判定与性质是解题的关键.
      根据正方形的性质:四边形相等,四个角都是90°,可知:AB=AD=CB=DC,∠EBA=∠FCD=90°,∠ABG=∠CBG=45°,再根据全等三角形的判定定理:SAS可证明△ABE≌△DCF,由全等三角形的性质:对应角相等得出:∠BAE=∠CDF,再根据全等三角形的判定定理:SAS证明△ABG≌△CBG,由全等三角形的性质得出∠BAG=∠BCG,再由角的和差和等量代换可得:∠CDF+∠DCM=90°即,∠DMC=90°,取CD的中点O,连接OB、OF,由直角三角形的性质:直角三角形斜边的中线=斜边的一半可知:OM=CO=12CD=1,由勾股定理求出OB的长,当O、M、B三点共线时,BM的长度最小,则可求出答案.
      3.【答案】C
      【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
      ∴AB=BC=CD=DA,AB∥CD,OA=OC,OB=OD,AC⊥BD,
      ∴∠BAG=∠EDG,△ABO≌△BCO≌△CDO≌△AODSSS,
      ∵CD=DE,
      ∴AB=DE,
      在△ABG和△DEG中,
      ∠BAG=∠EDG∠ABG=∠DGEAB=DE,
      ∴△ABG≌△DEGAAS,
      ∴AG=DG,
      ∴OG是△ACD的中位线,
      ∴OG=12CD=12AB,OG∥AB∥CD,故①正确;
      连接AE,
      ∵AB∥CE,AB=DE,
      ∴四边形ABDE为平行四边形,
      ∵∠BCD=∠BAD=60°,
      ∴△ABD、△CBD是等边三角形,
      ∴AB=BD=AD,∠ODC=60°,
      ∴OD=AG,四边形ABDE为菱形,故④正确;
      ∴AD⊥BE,
      在△BGA和△COD中,
      AG=DO∠BAG=∠CDOAB=DC,
      ∴△BGA≌△CODSAS,
      ∴△ABO≌△BCO≌△AOD≌△COD≌△BGA≌△BGD≌△EGD,故②错误;
      ∵OG是△ACD的中位线,
      ∴S△ODG=S△OBG,S△BDG=S△ABG,
      ∴S△ODG=12S△BDG=14S△ABD=18S菱形ABCD,故③正确;
      综上所述,正确的有①③④,
      故选:C.
      【分析】本题考查菱形的判定与性质、全等三角形的判定与性质、等边三角形的判定与性质以及三角形中位线定理的综合应用,首先根据菱形的性质得到边和角的关系,证明ΔABG≅ΔDEG得出AG=DG,结合O为AC中点判定OG为ΔACD的中位线,验证结论①;连接AE,利用菱形和等边三角形的性质证明四边形ABDE为菱形,验证结论④;通过全等三角形的判定找出与ΔEGD全等的三角形,判断结论②的真假;利用三角形面积的倍数关系推导菱形ABCD与ΔODG的面积关系,验证结论③。
      4.【答案】B
      【解析】【解答】解:由折叠可知:
      在△ADE沿AE折叠得到△AFE中,AD=AF,DE=EF=c,∠D=∠AFE=90°;
      在△BMF沿MF折叠得到△NMF中,BM=MN,BF=NF,∠B=∠MNF=90°.
      ∵CD=CE+DE,
      ∴CD=b+c
      在Rt△ECF中,根据勾股定理得,a2+b2=c2.
      ∴矩形ABCD的面积S1=AB×BC=AF×(b+c).
      ∵△BMF≅△NMF,
      ∴S△BMF=S△NMF.
      A、S1=AF×(b + c),S2是四边形EFMN的面积(与△CEF、△BMF等相关),由于a(CF)、c(EF)与S1、S2的比例关系不固定(a、c随E、F位置变化),因此aS1cS2不是固定值,A错误;
      B、由Rt△ECF中a2+b2=c2,结合折叠性质和面积比例关系:四边形EFMN的面积S2与△ CEF的面积存在固定比例(因折叠后图形的相似性与对称性),且S1=AF×(b + c)中AF、b + c与b、c的关系稳定,最终可推得bS1cS2为固定值,B正确;
      C、S1=AF×(b + c),代入后形式为a×AF×b+cb+cS2=a×AFS2,由于a(CF)、AF与S2的比例关系不固定,因此不是固定值,C错误;
      D、S1=AF×(b + c),a + c是CF + EF,与b、S2的比例关系不固定(因a、c随图形变化),因此不是固定值,D错误.
      故答案为:B.
      【分析】先分析折叠与几何图形的基本性质, 求出折叠前后对应边、角相等 ;再由勾股定理,得出a2+b2=c2;再根据矩形面积公式为“长 × 宽”,求出矩形ABCD的面积S1=AB×BC=AF×(b+c);最后根据“全等三角形面积相等”,得出△BMF=S△NMF;通过代入等计算出每个选项的正确与否,即可一 一得出答案.
      5.【答案】D
      【解析】【解答】解:∵四边形ABCD是菱形,
      ∴∠D=∠ABC=120°,AB//CD,AB=BC,∠ACD=∠ACB
      ∵EF//AD,
      ∴∠DEF=∠D=120°,
      ∴∠CEF=180°-120°=60°,
      ∵CE=EF,
      ∴△CEF是等边三角形
      故①符合题意;
      ∵△CEF是等边三角形,
      ∴∠ECF=60°,CF=CE
      ∵AB//CD,
      ∴∠ABC+∠BCD =180°,
      ∴∠BCD=60°,
      ∴∠ACD=12×60°=30°,
      ∴∠ACF=60°+30°= 90°,
      ∵G是AF的中点,
      ∴CG=12AF,
      ∴AG=CG,
      故②符合题意;
      ∵AB=BC,AG=CG,
      ∴B和G在线段AC的垂直平分线上,
      ∴BG垂直平分AC,
      故③符合题意;
      ∴H是AC的中点,
      ∴GH是△ACF的中位线,
      ∴CF=2GH,
      ∵∠BCH=12∠BCD=30°,∠BHC =90°,
      ∴BC=2BH,
      ∴BC+CF=2(GH+BH)=2BG
      ∴2BG=AD+CE,
      故④符合题意,
      ∴其中正确的结论有4个,
      故答案为:D.
      【分析】由菱形的性质推出∠D=∠ABC=120°,AB//CD,AB=BC,∠ACD=∠ACB,由平行线的性质推出∠DEF=∠D=120°,由邻补角的性质得到求出∠CEF=60°,判定△CEF是等边三角形,得到∠ECF=60°,CF=CE,由平行线的性质求出∠BCD=60°,得到∠ACD=30°,因此∠ACF=90°,由直角三角形斜边中线的性质推出AG=CG,判定B和G在线段AC的垂直平分线上,推出BG垂直平分AC,由三角形中位线定理推出CF=2GH,由含30度角的直角三角形的性质得到BC=2BH,推出2BG=AD+CE.
      6.【答案】C
      【解析】【解答】解:在BC上截取一点E',使得BE=BE',连接EE'交BD于点G,过点E'作PE⊥BC,交BD于点P,E'P的延长线交AD于点F,连接EF,如图,
      则四边形CDFE'和四边形ABE'F均为长方形,E'F=3,
      ∵四边形ABCD为正方形,
      ∴∠ABC=90°,AB=BC=3,∠ABD=∠CBD=45°,
      ∵BE=BE',
      ∴△BEE'为等腰直角三角形,
      又∵∠EBG=∠B'EG,
      ∴EG=E'G,BG⊥EE',
      ∴BD垂直平分EE',
      ∴PE=PE',
      ∴PE+PF=PE'+PF=E'F=3,
      ∴AF=BE'=2,
      ∴EF=AE2+AF2=5,
      故答案为:C.
      【分析】在BC上截取一点E',使得BE=BE',连接EE'交BD于点G,过点E'作PE⊥BC,交BD于点P,E'P的延长线交AD于点F,连接EF,则四边形CDFE'和四边形ABE'F均为长方形,E'F=3,然后根据正方形的性质证明△BEE'为等腰直角三角形,进而得到BD垂直平分EE',则PE=PE',最后根据线段间数量关系和勾股定理即可求解.
      7.【答案】B
      【解析】【解答】解:选项 A:因为四边形ABCD是菱形,所以AB = BC ,
      已知BE = CF,那么AB - BE = BC - CF,即AE = BF,该选项能判定,不符合题意,A错误;
      选项 B:由DE = DF,结合菱形中AD = BD,此时是 “SSA” 的情况,不能判定 △ADE≌△BDF ,也就不能判定AE = BF,该选项符合题意,B正确;
      选项 C:因为四边形ABCD是菱形且∠A = 60°,
      所以△ABD、△BCD都是等边三角形,AD = BD,∠A = ∠DBC =60°,∠ADB = 60°,
      又因为∠EDF = 60°,
      所以∠ADE +∠EDB =∠ EDB +∠BDF = 60°,即∠ADE =∠BDF,
      在△ADE和△BDF中,∠A=∠DBC=60°AD=BD∠ADE=∠BDF,根据 “ASA” 可判定△ADE≌△BDF,所以AE = BF,该选项能判定,不符合题意,C错误;
      选项 D:因为四边形ABCD是菱形且∠A = 60°,所以AD = BD,∠A =∠ DBC =60° ,
      已知∠DEB=∠DFC,则∠AED = 180°-∠DEB,∠BFD = 180°-∠DFC,
      所以∠AED =∠BFD ,
      在△ADE和△BDF中,∠A=∠DBC=60°∠AED=∠BFDAD=BD,根据 “AAS” 可判定△ADE≌△BDF,所以AE=BF,该选项能判定,不符合题意,D错误;
      故答案为:B,
      【分析】菱形具有平行四边形的所有性质,且菱形四条边相等,本题中结合∠A = 60°得出等边三角形,再通过全等三角形的不同判定方法(ASA、AAS等 ),判断线段是否相等,核心是利用菱形性质构造全等三角形条件来推理.
      8.【答案】D
      【解析】【解答】解:如图1
      图1
      ∵正方形ABCD,E、F均为中点
      ∴AD=DC=BC,∠ADC=∠DCB;EC=DF=12DC,
      ∵在△ADF和△DCE中,
      AD=DC∠ADF=∠DCEDF=CE
      ∴△ADF≅△DCE(SAS)
      ∴∠AFD=∠DEC
      ∵∠DEC+∠CDE=90°
      ∴∠AFD+∠CDE=90°=∠DPF
      ∴AF⊥DE
      ∴①正确
      如图2
      图2
      取AD的中点G,AP的中点M,连接MG,BM,BG
      则MG∥DP,DG=12AD=12BC=BE
      ∴MG⊥AP
      ∵AD∥BC
      ∴DG∥BE
      ∴四边形BGDE为平行四边形
      ∴BG∥DP
      ∴B、M、G三点共线
      ∴BM⊥AP
      ∵AM=MP
      ∴BG是AP的垂直平分线
      ∴△ABP是等腰三角形
      ∴BP=AB=AD
      ∴②正确
      由②知:BP=AB
      ∴∠BAP=∠BPA
      又∵△ADF≅△DCE
      ∴∠CDE=∠DAF
      又∵∠BAP+∠DAF=∠APB+∠BPE=90°
      ∴∠DAF=∠BPE
      又∵∠DAF=∠CDE
      ∴∠BPE=∠CDE
      ∴③正确
      如图3,延长DE至N,使得EN=PF,连接CN
      图3
      ∵∠AFD=∠DEC
      ∴∠CEN=∠CFP
      又∵E、F分别是BC,DC的中点
      ∴CE=CF
      ∵在△CEN和△CFP中
      CE=CF∠CEN=∠CFPEN=PF
      ∴△CEN≅△CFP(SAS)
      ∴CN=CP,∠ECN=∠PCF
      ∵∠PCF+∠BCP=90°
      ∴∠ECN+∠BCP=∠NCP=90°
      ∴△NCP是等腰直角三角形
      ∴PN=PE+NE=PE+PF=2PC
      ∴④正确
      故答案为:D.
      【分析】根据正方形性质得出AD=DC=BC,∠ADC=∠DCB,EC=DF=12DC,证明△ADF≅△DCE,推出∠AFD=∠DEC,求出∠DPF=90°即可判断①;取AD的中点G,AP的中点M,连接MG,BM,BG,证明BG是AP的垂直平分线,推出△ABP是等腰三角形,即可判断②;由②知BP=AB,得到∠BAP=∠BPA,又根据△ADF≅△DCE,得到∠CDE=∠DAF,根据∠BAP+∠DAF=∠APB+∠BPE=90°得到∠DAF=∠BPE,就可以得到③正确;延长DE至N,使得EN=PF,证△CEN≅△CFP,推出CN=CP,∠ECN=∠PCF,求出△NCP是等腰直角三角形,即可判断④。
      9.【答案】B
      【解析】【解答】①连接PC,延长FP交AB于点G,
      ∵PE⊥BC, PF⊥CD,
      ∴∠PEC=∠PFC=90°,
      ∵正方形ABCD中,∠BCD=90°,
      ∴∠EPF=90°,
      ∴四边形PECF是矩形,
      ∴PC=EF,
      由正方形的对称性知,AP=PC,
      ∴AP=EF;
      ∵AB∥CD,
      ∴PF⊥AB,
      ∵△APG和△FEP中,PE⊥PG,PF⊥AG,
      ∴AP⊥EF;
      ∴正确;
      ②∵PC=EF,PE=EP,
      ∴Rt△PCE≌Rt△EFP(HL),
      ∴∠PFE=∠ECP,
      ∵∠BAP=∠BCP,
      ∴∠BAP=∠PFE;
      ∴正确;
      ③∵∠ADP=45°,
      ∴∠DAP+∠DPA=135°,
      ∵∠DAP<∠DAB=90°,∠DPA>∠DBA=45°,
      ∴只有当∠DAP=∠DPA=67.5°时,或∠PAD=∠PDA=45°时,△ADP才是等腰三角形,除此之外都不是等腰三角形;
      ∴不正确;
      ④∵∠BDC=∠DBC=45°,∠DFP=∠PEB=90°,
      ∴∠BPE=90-∠PBE=45°,∠DPF=90-∠PDF=45°,
      ∴BE=PE,DF=PF,
      ∴PE+EC+PF+CF=(BE+EC)+(DF+CF)=BC+CD=4+4=8;
      ∴不正确;
      ⑤连接AC,设AC与BD交点为O,
      则AC⊥BD,
      ∴AP≥AO,
      ∵AC=2AB=42,
      ∴AO=12AC=22,
      ∴AP≥22,
      ∴EF≥22,
      ∴EF的最小值为22;
      ∴正确;
      ⑥∵AP2=EF2=PE2+PF2,PE=BE,PF=DF,
      ∴2AP2=2PE2+2PF2=PB2+PD2,
      即PB2+PD2=2AP2;
      ∴正确.
      故选:B.
      【分析】本题主要对正方形,矩形,全等三角形,轴对称,等腰三角形,勾股定理等知识点进行考查;
      ① 首先,连接PC并延长FP,交AB于点G。由于已知PE垂直于BC,PF垂直于CD,并且在正方形ABCD中,∠BCD为90°,我们可以得出四边形PECF是矩形,因此PC等于EF。根据正方形的对称性,进一步推导出AP等于PC,即AP=EF。接下来,由于PE垂直于PG,PF垂直于AG,因此我们也可以得出AP垂直于EF。故①是正确的;
      ② 由于PC=EF,且PE=EP,我们可以得出直角三角形PCE与EFP是全等的(Rt△PCE ≌ Rt△EFP)。因此,∠PFE=∠ECP。又根据已知条件∠BAP=∠BCP,我们可以推导出∠BAP=∠PFE。故②是正确的;
      ③ 根据∠ADP=45°,可以得出∠DAP+∠DPA=135°。同时,已知∠DAP<∠DAB=90°,并且∠DPA>∠DBA=45°。因此,只有在∠DAP=∠DPA=67.5°或∠PAD=∠PDA=45°的情况下,△ADP才会是等腰三角形。除此之外,△ADP都不是等腰三角形。故③的结论是不正确的;
      ④ 根据已知条件∠BDC=∠DBC=45°,以及∠DFP=∠PEB=90°,我们可以得出∠BPE=45°和∠DPF=45°。由此,得出BE=PE和DF=PF。因此,PE+EC+PF+CF可以表示为(BE+EC)+(DF+CF),即BC+CD。根据题设,BC=4,CD=4,因此PE+EC+PF+CF=4+4=8。故④的结论是不正确的;
      ⑤连接AC,设AC与BD交点为O,得到AC⊥BD,AP≥AO,根据题干信息AC=2AB=42,可得AO=12AC=22,所以AP≥22,得到EF≥22,推出EF的最小值为22;⑤正确;
      ⑥根据AP2=EF2=PE2+PF2,PE=BE,PF=DF,得到2AP2=2PE2+2PF2=PB2+PD2,得到PB2+PD2=2AP2;⑥正确.
      10.【答案】C
      【解析】【解答】解:①∵△ACD、△ABE、△CBF是等边三角形,
      ∴BE=AB,BF=CB,∠EBA=∠FBC=60°,AC=AD,
      ∴∠EBF=∠ABC=60°−∠ABF,
      ∴△EFB≌△ACBSAS,
      故①正确.
      ∵△EFB≌△ACBSAS,
      ∴EF=AC,
      又∵在等边△ACD中,AC=AD
      ∴EF=AC=AD,
      同理可证△CDF≌△CAB,得DF=AB=AE,
      ∵AE=DF,AD=EF,
      ∴四边形ADFE是平行四边形,
      即当∠BAC=130°时,四边形ADFE是平行四边形.
      故②正确.
      由②知AB=AE,AC=AD,四边形AEFD是平行四边形,
      ∴当AB=AC时,AE=AD,
      ∴平行四边形ADFE是菱形,
      故结论③正确;
      ∵四边形AEFD是正方形,
      ∴AE=AD,∠DAE=90°,
      ∴AB=AE=AC=AD,∠BAC=360°−∠BAE−∠DAE−∠CAD=150°,
      ∴∠ABC=∠ACB=12(180°−∠BAC)=15°.
      故④正确.
      过点E作ME⊥DF,交DF的延长线于点M,如图
      ∴∠M=90°,
      ∵AB=12,AC=5,BC=13,
      ∴AC2+AB2=169,CB2=169,FE=AD=AC=5,DF=AE=AB=12,
      即AC2+AB2=CB2,
      ∴△ABC是直角三角形,且∠BAC=90°.
      ∴∠DAE=360°−∠BAE−∠BAC−∠CAD=150°,
      ∴∠DFE=∠DAE=150°,
      ∴∠MFE=180°−∠DFE=30°,
      ∴ME=12EF=52,
      ∴S四边形AEFD=ME⋅DF=52×12=30,
      故⑤错误,
      综上所述,①②③④正确,
      故答案为:C.
      【分析】根据等边三角形的性质、SAS证三角形全等可对①进行判断;利用等边三角形的性质,全等三角形的判定与性质、平行四边形的判定可对②进行判断;利用菱形的判定可对③进行判断;利用正方形的性质和内角和定理可对④进行判断;过点E作ME⊥DF,交DF的延长线于点M,利用勾股定理逆定理可判断三角形ABD的形状,进一步可计算∠EAD的度数,再依次算出∠DFE、∠MFE的大小,再利用30°直角边等于斜边的一半计算出ME的长度,最后利用平行四边形的面积计算公式计算出S四边形AEFD,可对⑤进行判断.
      11.【答案】62
      【解析】【解答】解:如图,连接BD交AC于点O,过点E作 EF⟂BD于点F,
      设EC=x,则AE=3CE=3x,
      ∴AC=AE+EC=4x,
      ∵四边形ABCD是矩形,
      ∴OA=OD=OB=OC=2x,
      ∴设∠OAD=∠ODA=α,
      ∴∠DOE=∠OAD+∠ODA=2α,
      ∵∠AED=2∠DAE=2α,
      ∴∠DOE=∠DEO,
      ∴DE=DO=2x,
      ∴OE=OC-EC=x,
      设OF=y,则DF=OD-OF=2x-y,
      ∵EF⊥BD,
      ∴OE2−OF2=EF2=DE2−DF2,
      ∴x2−y2=2x2−2x−y2,
      ∴y=14x,即 OF=14x,
      ∴BF=BO+OF=2x+14x=94x,
      在直角三角形EOF中,由勾股定理得: EF2=OE2−OF2=x2−14x2=1516x2,
      在直角三角形BEF中,由勾股定理得:BE=BF2+EF2=6x,
      ∴BEDE=6x2x=62,
      故答案为: 62.
      【分析】如图,连接BD交AC于点O,过点E作 EF⟂BD于点F,设EC=x,表示出OA=OD=OB=OC=2x,设 ∠OA D=∠ODA=α,得 到 ∠DOE=∠DEO,推出DE=DO=2x,OE=OC-EC=x,设OF=y,利用勾股定理表示出 OF=14x,BE=6x,进而求解即可.
      12.【答案】10
      【解析】【解答】解:过F作 FG⟂AB于G,则 FG=BC=AB,∠ ABM=∠FGE=90∘,
      ∵正方形ABCD的边长为2,
      ∴AB=BC=2,∠ABC=90∘,
      ∵M是BC的中点,
      ∴BM=12BC=1,
      ∴AM=AB2+BM2=5,
      ∵EF⟂AM,
      ∴∠BAM=∠GFE,
      ∴△ABM≅△FGE(SAS),
      ∴AM=EF,
      将EF沿EM方向平移至MH,连接FH,则EF=M. H,∠AMH=90∘,EM=FH,
      当A、F、H三点共线时,EM+AF=FH+AF=AH的值最小,
      此时. EM+AF=AH=AM2+MH2=5+5=10,
      ∴EM+AF的最小值为 10,
      故答案为: 10.
      【分析】根据正方形的性质求得AB与BM,再由勾股定理求得AM; 过F作 FG⟂AB于G,证明 △ABM≅△FGE得AM=EF,再将EF沿EM方向平移至MH, 连接FH, 当A、F、H三点共线时,EM+AF=FH+AF=AH的值最小,由勾股定理求出此时的AH的值便可.
      13.【答案】3+36
      【解析】【解答】解:设AB=BC=CD=AD=2a,过点G作GT⊥CD于点T,如图,
      ∵A、M关于BN对称,
      ∴AB=BM=BC,
      ∵B、C关于EF对称,
      ∴BM=MC=BC,
      ∴△BCM是等边三角形,
      ∴∠MBC=∠BCM=90°,
      ∵∠ABC=∠BCD=90°,
      ∴∠ABH=∠DCG=30°,
      ∴BH=2AH.
      ∴AH=233a,
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴∠CDB=45°,
      ∵GT⊥CD,
      ∴DT=GT,CG=2TG,CT=3GT,
      ∵DT+TC =2a,
      ∴DT=TG=(3-1)a,
      ∴CG=2(3-1)a,
      ∴AHCG=233a23−1a=3+36。
      故答案为:3+36 .
      【分析】本题做出辅助线后,根据对称的性质可以得出△BCM是等边三角形,然后利用勾股定理求出AH=233a;结合正方形对角线互相平分以及勾股定理,可以得出DT=GT,CG=2TG,CT=3GT,继而推出CG=2(3-1)a,最后比较计算即可。
      14.【答案】①②④
      【解析】【解答】∵A'为CD中点,正方形ABCD的边长为8,
      ∴AD=8,A'D=12CD=4,∠D=90°,
      由翻折可知:AE=A'E,
      设AE=A'E=x,则DE=8−x,
      ∵在Rt△A'DE中,A'D2+DE2=A'E2,
      ∴42+8−x2=x2,
      解得:x=5,
      ∴AE=5,DE=3,
      ∴当A'为CD中点时,△A'DE三边之比为3:4:5,
      故①正确;
      如图,连接AA'交EF于点Q,过点E作EM⊥BC,垂足为M,交AA'于点N,
      ∴EM//CD,EM=CD=AD,
      ∴∠AEN=∠D=90°,
      由翻折可知:EF垂直平分AA',
      ∴∠AQE=90°
      ∴∠EAN+∠ANE=∠QEN+∠ANE=90°
      ∴∠EAN=∠QEN,
      在△AA'D和△EFM中,
      ∠DAA'=∠FEMAD=EM∠D=∠EMF=90°,
      ∴△AA'D≌△EFM(ASA)
      ∴AA'=EF,
      故②正确;
      当△A'DE三边之比为3:4:5时,假设A'D=3a,DE=4a,A'E=5a,则AE=A'E=5a,
      ∵AD=AE+DE=8,
      ∴5a+4a=8,
      解得:a=89
      ∴A'D=3a=83,A'C=CD−A'D=8−83=163,
      ∴此时点A'不是CD中点,
      故③错误;
      如图,过点A作AH⊥A'G,垂足为H,连接AA',AG,
      由翻折可知:∠EA'G=∠EAB=90°,A'E=AE,
      ∴∠EAA'=∠EA'A,
      ∵∠D=90°,
      ∴∠EAA'+∠DA'A=90°,
      又∵∠EA'A+∠AA'G=∠EA'G=90°,
      ∴∠AA'G=∠DA'A,
      ∵∠D=∠A'HA=90°,
      ∴△AA'D≌△AA'H(AAS),
      ∴AD=AH,A'D=A'H,
      ∵AD=AB,
      ∴AH=AB,
      在Rt△ABG与Rt△AHG中,
      ∵AB=AHAG=AG,
      ∴Rt△ABG≌Rt△AHG(HL),
      ∴HG=BG,
      ∴△A'CG的周长为:
      A'C+A'G+CG=A'C+A'H+HG+CG=A'C+A'D+BG+CG=CD+BC=8+8=16,
      ∴当A'在CD上移动时,△A'CG周长不变,
      故④正确;
      故答案为①②④.
      【分析】本题考查正方形的性质、折叠的性质、勾股定理和全等三角形的判定与性质,需逐一分析每个结论的正确性。①当A'为CD中点时,A'D=4,设AE=A'E=x,则DE=8−x,在RtΔA'DE中,由勾股定理得42+(8−x)2=x2,解得x=5,DE=3,三边比为3:4:5,结论正确;②连接AA'交EF于Q,过E作EM⊥BC,可证明ΔAA'D≅ΔEFM(ASA),因此AA'=EF,结论正确;③当ΔA'DE三边比为3:4:5时,设A'D=3a,DE=4a,A'E=5a,则AE+DE=9a=8,a=89,A'D=83≠4,不是CD中点,结论错误;④过A作AH⊥A'G,证明ΔAA'D≅ΔAA'H和RtΔABG≅RtΔAHG,得A'D=A'H、BG=HG,ΔA'CG的周长为A'C+A'G+CG=CD+BC=16,周长不变,结论正确。因此正确结论为①②④。
      15.【答案】2−2
      【解析】【解答】解:连结EH,
      ∵四边形ABCD是矩形,AB=1,
      ∴∠B=∠BAD=∠D=90°,DC=AB=1,
      由翻折得AG=AE=AB=1,∠G=∠E=∠B=90°,∠EAC=∠BAC=90°-∠DAC,
      ∴∠GAF=∠EAF=∠EAC-∠DAC=90°-2∠DAC,
      ∴∠GAC=∠GAF-∠DAC=90°-3∠DAC,
      ∵AC平分∠DAG,
      ∴∠GAC=∠DAC,
      ∴∠DAC=90°-3∠DAC,
      ∴∠DAC=22.5°,
      ∴∠GAF=∠EAF=90°-2×22.5°=45°
      ∴∠EAG=2∠EAF=90°,
      ∵∠G=∠A=∠E=90°,AG=AE=1,
      ∴四边形AEFG是正方形,
      ∴FE=AE=1,
      ∵∠DFC=∠EFA=∠EAF =45°,
      ∴∠DCF=∠DFC=45°,
      ∴DF=DC=1,
      ∴CF=DF2+DC2=12+12=2
      ∴CE=2+1,
      ∵AE//FH,
      ∴S△EFH=S△AFH,
      ∴S△EHC=S△EFH+S△CFH=S△AFH+S△CFH=S△AFC,
      ∴12CE·FH=12CF·AE,
      ∴12×(2+1)FH=12×2×1,
      ∴FH=2−2,
      故答案为:2−2.
      【分析】连结EH,由矩形的性质得∠B=∠BAD=∠D=90°,DC=AB=1,由翻折得AG=AE=AB=1,∠G=∠E=∠B=90°,∠EAC=∠BAC=90°-∠DAC,则∠GAF=∠EAF=90°-2∠DAC,所以∠GAC=∠DAC=90°-3∠DAC,求得∠DAC=22.5°,则∠GAF=∠EAF=45°,可证明四边形AEFG是正方形,则FE=AE=1,再证明DF=DC=1,求得CF=2,则CE=2+1,可证明S△EFH=S△AFH,进而即可得出答案.
      16.【答案】①②③④
      【解析】【解答】解:∵在矩形ABCD中,AE平分∠BAD,
      ∴∠BAE=∠DAE=45°,
      ∴△ABE是等腰直角三角形,
      ∴AE=2AB,
      ∵AD=2AB,
      ∴AE=AD,故①正确,
      在△ABE和△AHD中,
      ∠BAE=∠DAE∠ABE=∠AHD=90°AE=AD,
      ∴△ABE≌△AHD(AAS),
      ∴BE=DH,
      ∴AB=BE=AH=HD,
      ∴∠ADE=∠AED=12(180°−45°)=67.5°,
      ∴∠CED=180°−45°−67.5°=67.5°,
      ∴∠AED=∠CED,故②正确;
      ∵∠AHB=12(180°−45°)=67.5°,∠OHE=∠AHB,
      ∴∠OHE=∠AED,
      ∴OE=OH,
      ∵∠DHO=90°−67.5°=22.5°,∠ODH=67.5°−45°=22.5°,
      ∴∠DHO=∠ODH,
      ∵∠EBH=90°−67.5°=22.5°,
      ∴∠EBH=∠OHD,
      又∵BE=DH,∠AEB=∠HDF=45°,
      在△BEH和△HDF中,
      ∠EBH=∠OHDBE=DH∠AEB=∠HDF,
      ∴△BEH≌△HDF(ASA),
      ∴BH=HF,HE=DF,
      ∴点H是BF的中点,故③正确;
      ∵AE=AD=BC,AB=AH=BE=CD,
      ∴CE=EH,
      ∴BC−CF=(CD+CE)−(CD−CE)=2CE,所以④正确;
      故答案为:①②③④.
      【分析】本题考查矩形的性质、全等三角形的判定与性质、角平分线的定义及等腰三角形的性质。①由AE平分∠BAD,矩形中∠BAD=90°,得∠BAE=45°,ΔABE是等腰直角三角形,故AE=2AB,又AD=2AB,因此AD=AE,①正确;②通过AAS证明ΔABE≅ΔAHD,得BE=DH,AB=AH=HD,计算∠ADE=∠AED=180°−45°2=67.5°,∠CED=180°−45°−67.5°=67.5°,故∠DEA=∠DEC,②正确;③通过ASA证明ΔBEH≅ΔHDF,得BH=HF,即H是BF中点,③正确;④由AE=AD=BC,AB=BE=CD,得CE=EH,BC−CF=(CD+CE)−(CD−CE)=2CE,④正确。
      17.【答案】(1)解:∵菱形ABCD,菱形ABCD的周长为24cm,
      ∴AB=AD=6cm,
      ∵∠BAD=60°,
      ∴△ABD为等边三角形,
      ∴BD=6cm.
      (2)解:∵BO=DO=3cm,
      ∴AO=33cm,AC=63cm,
      ∵AC⊥BD,
      ∴菱形面积为:12×6×63=183cm2,
      答:制作菱形ABCD需要183cm2平方厘米的布料.
      【解析】【分析】(1)先利用菱形的性质可得AB=AD=6cm,再证出△ABD为等边三角形,最后利用等边三角形的性质可得BD=6cm;
      (2)先求出AO=33cm,AC=63cm,再利用菱形的面积等于对角线乘积的一半列出算式求解即可.
      (1)解:∵菱形ABCD,菱形ABCD的周长为24cm,
      ∴AB=AD=6cm,
      ∵∠BAD=60°,
      ∴△ABD为等边三角形,
      ∴BD=6cm;
      (2)解:∵BO=DO=3cm,
      ∴AO=33cm,AC=63cm,
      ∵AC⊥BD,
      ∴菱形面积为:12×6×63=183cm2,
      答:制作菱形ABCD需要183cm2平方厘米的布料.
      18.【答案】解:如图,建立直角坐标系,分别取OA,AN中点E、F,连接EF,以CM为边构造△CMP≌△AFE连接OP,OC,
      ∴12ON=EF=MP,则12ON+OM=OM+MP,
      当点O、M、P在同一直线上时OM+MP值最小,
      ∴OM+MP最小值为OP,
      ∵四边形AOBC为正方形,
      ∴∠EAF=∠MCP=∠OCB=45°,且AE=CP=3,
      ∴∠OCP=90°,
      在Rt△OBC中,OC=62,
      在Rt△OCP中,OP=OC2+CP2=(62)2+32=9,
      则OM+12ON的最小值为9.
      【解析】【分析】分别取OA,AN中点E、F,连接EF,以CM为边构造△CMP≌△AFE,连接OP,OC,推出当点O、M、P在同一直线上时OM+MP值最小,求出OP即可.
      19.【答案】(1)证明:∵AB∥CD,
      ∴∠ACD=∠BAC.
      ∵AC平分∠BAD,
      ∴∠BAC=∠DAC,
      ∴∠DAC=∠ACD,
      ∴AD=CD.
      又∵AB=AD,∴AB=CD.
      又∵AB∥CD,
      ∴四边形ABCD是平行四边形.
      ∵AB=AD,∴▱ABCD是菱形
      (2)解:∵四边形ABCD是菱形,
      ∴∠ABC=∠ADC=120°,AB=BC,
      ∴∠CBE=60°.
      ∵CE⊥AB,∴∠BEC=90°,
      ∴∠BCE=30°,∴BC=2BE.
      在Rt△BCE中,由勾股定理,得BC2=BE2+CE2,
      即(2BE)2=BE2+(23)2,则BE=2,
      ∴BC=2BE=4,∴AB=BC=4,
      ∴四边形ABCD的面积=AB·CE=4×23=83
      【解析】【分析】(1)通过角的等量关系证明邻边相等,结合平行四边形的条件判定四边形为菱形;
      (2)根据菱形的性质求出相关线段长度,进而计算菱形面积.
      20.【答案】(1)证明:∵AB=AC,AD⊥BC,
      ∴∠ADB=∠ADC=90°,∠DAB=∠DAC=12∠BAC=22.5°.
      由折叠的性质,得AE=AD,∠AEB=∠ADB=90°,∠EAB=∠DAB,
      ∴∠EAD=2∠DAB=45°.
      同理AF=AD,∠AFC=90°,∠DAF=45°,
      ∴AE=AF,∠EAF=∠EAD+∠DAF=90°,
      ∴四边形AEGF是正方形.
      (2)解:四边形AEGF是正方形.
      理由:∵AD⊥BC,
      ∴∠ADB=∠ADC=90°.
      由折叠的性质,得∠AEB=∠ADB=90°,∠AFC=∠ADC=90°,AE=AD,AF=AD,∠BAE=∠BAD,∠CAF=∠CAD,
      ∴∠BAE+∠CAF=∠BAD+∠CAD=∠BAC=45°,AE=AF,
      ∴∠EAF=∠BAE+∠CAF+∠BAC=90°,
      ∴四边形AEGF是矩形.
      又∵AE=AF,∴四边形AEGF是正方形.
      (3)解:∵BD=2,DC=3,∴BC=5.
      设AD=x.
      由(2)知四边形AEGF是正方形,
      ∴EG=GF=AE=AD=x,∠G=90°.
      由折叠的性质,得BE=BD=2,CF=DC=3,
      ∴BG=x-2,CG=x-3.
      在Rt△BCG中,由勾股定理,得BG2+CG2=BC2,即(x-2)2+(x-3)2=52,
      解得x1=6,x2=-1(舍去),
      ∴AD=x=6.
      【解析】【分析】(1)先根据“等腰三角形三线合一”和“折叠性质”,证明四边形是矩形;再证明邻边相等,依据“有一组邻边相等的矩形是正方形”即可得出结论;
      (2)折叠性质不依赖AB=AC,仍可证得“矩形+邻边相等”,故仍是正方形;
      (3)根据正方形边长相等的性质,结合勾股定理,建立方程,求解即可得出答案.
      21.【答案】(1)证明:∵AB=AC,D为BC中点,
      ∴AD⊥BC,又∵E为AB中点,
      ∴DE=AE=12AB.
      ∴DE是△ABC的中位线,
      ∴DE∥AC.
      由作图知:AF=AE
      ∴DE=AF.
      ∴四边形AEDF是平行四边形,
      ∴AF=AE,
      ∴四边形AEDF是菱形.
      (2)解:以D为圆心,DE为半径作弧,与AC可能会有两个交点,故存在问题.
      【解析】【分析】(1)根据邻边相等的平行四边形是菱形证明即可;
      (2)根据点F不唯一,判断出乙的方法有问题
      22.【答案】(1)证明:过点E作EM⊥AD于点M,ME的延长线交BC于点N,EH⊥AB于点H,如图1所示:
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴AB=AD,∠BAD=∠B=∠BCD=∠CDA=90°,∠BAD=∠DAC=45°,AD∥BC,
      ∴EN⊥BC,
      ∴四边形ABNM,四边形CDMN和四边形AMEH都是矩形,
      ∴∠FNE=∠EMD=90°,MN=AB=AD,AM=BN,
      ∴∠1+∠2=90°,
      ∵EF⊥DE,
      ∴∠1+∠3=90°,
      ∴∠3=∠2,
      ∵EM⊥AD,∠DAC=45°,
      ∴△AME是等腰直角三角形,
      ∴AM=EM,
      ∵MN=AD,
      ∴EM+EN=DM+AM,
      ∴EN=DM,
      在△ENF和△DME中,
      ∠FNE=∠EMD=90°∠3=∠2EM=DM,
      ∴△ENF≌△DME(AAS),
      ∴EF=ED;
      (2)2
      (3)解:∠EFC的度数是120°或30°
      【解析】【解答】(2)解:∵四边形ABCD是正方形,且AB=2,
      ∴AD=AB=2,
      设AM=EM=BN=a,
      ∴DM=AD﹣AM=2﹣a,
      在△DME中,由勾股定理得:EM2+DM2=DE2,
      ∴a2+(2−a)2=(2)2,
      整理得:a2﹣2a+1=0,
      解得:a=1,
      ∴AM=EM=BN=a=1,
      ∵△ENF≌△DME,
      ∴FN=EM=1,
      ∴BF=BN+FN=2,
      故答案为:2;
      (3)∵点E为对角线AC上一点,
      ∴线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是30°时,有以下两种情况:
      ①当DE与AD的夹角是30°时,即∠ADE=30°,如图3①所示:
      ∴∠EDC=∠CDA﹣∠ADE=60°,
      ∵EF⊥DE,
      ∴∠DEF=90°,
      在四边形DEFC中,∠EFC+∠BCD+∠EDC+∠DEF=360°,
      ∴∠EFC+90°+60°+90°=360°,
      ∴∠EFC=120°;
      ②当DE与BC的夹角是30°时,即∠CDE=30°,如图3②所示:
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴∠DCA=∠BCA=45°,
      在△CDE中,∠CED=180°﹣(∠CDE+∠DCA)=180°﹣(30°+45°)=105°,
      ∵EF⊥DE,
      ∴∠DEF=90°,
      ∴∠CEF=∠CED﹣∠DEF=105°﹣90°=15°,
      ∵∠BCA是△CEF的外角,
      ∴∠BCA=∠CEF+∠EFC,
      ∴45°=15°+∠EFC,
      ∴∠EFC=30°,
      综上所述:∠EFC的度数是120°或30°;
      故答案为:∠EFC的度数是120°或30°.
      【分析】(1)过点E作EM⊥AD于点M,ME的延长线交BC于点N,EH⊥AB于点H,如图1所示,根据正方形的性质可证明得到四边形ABNM,四边形CDMN和四边形AMEH都是矩形,再由等角的余角相等可得∠3=∠2,即可得到△AME是等腰直角三角形,结合线段的和差利用AAS证明△ENF≌△DME,再利用全等三角形的性质即可解答;
      (2)设AM=EM=BN=a,根据正方形的性质和勾股定理计算得到a=1;再结合全等的性质利用线段的和差运算即可解答;
      (3)由题干信息线段DE与正方形ABCD的某条边的夹角是30°,分两种情况:当DE与AD的夹角是30°时,即∠ADE=30°;当DE与BC的夹角是30°时,即∠CDE=30°,分别计算即可解答.
      23.【答案】(1)解:①如图:
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴AD=AB,∠DAC=∠BAC=45°,∠DAB=90°,
      ∴∠DAQ=90°,
      ∵AP=AP,
      ∴△DAP≌△BAPSAS,
      ∴PD=PB,∠ADP=∠ABP,
      ∵PQ=PD,
      ∴PQ=PB,
      ∴∠PQA=∠PBA=∠ADP,
      ∵∠AMQ=∠DMP,
      ∴∠DPQ=∠DAQ=90°;
      ②AQ=2OP,理由如下:
      如图2,在OD上取一点N,使DN=PA,连接PN,
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴OD=OA,∠AOD=90°,
      ∴ON=OP,
      ∴△PON是等腰直角三角形,
      ∴PN=2OP,
      ∵∠DPQ=90°,
      ∴∠APQ+∠OPD=90°,
      ∵∠OPD+∠ODP=90°,
      ∴∠APQ=∠ODP,
      ∵PD=PQ,
      ∴△DNP≌△PAQSAS,
      ∴PN=AQ,
      ∴AQ=2OP.
      (2)解:AQ=CP,理由如下:
      如图3,过点D作DE⊥BQ于E,连接DQ,
      ∴∠AED=∠DEQ=90°,∠AED=∠DEQ=90°,
      ∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,AD∥BC,
      ∴∠ABD=30°,AC⊥BD,AD=AB=BC,∠DAE=∠ABC=60°,
      ∴∠AOB=∠BOC=90°,△ABC是等边三角形,
      ∴∠BOC=∠AED,∠AOB=∠DEQ,∠ACB=60°,
      由(1)同理得:PB=PD=PQ,∠DPQ=∠DAQ=60°,
      ∴△PDQ是等边三角形,
      ∴DQ=PD=PB,
      ∴△ADE≌△BCOAAS,
      ∴DE=OB,OC=AE,
      ∴Rt△DEQ≌Rt△BOPHL,
      ∴EQ=OP,
      ∴EQ+AE=OP+OC,即AQ=CP.
      【解析】【分析】(1)①根据正方形性质可得AD=AB,∠DAC=∠BAC=45°,∠DAB=90°,根据全等三角形判定定理可得△DAP≌△BAPSAS,则PD=PB,∠ADP=∠ABP,根据等边对等角可得∠PQA=∠PBA=∠ADP,再根据角之间的关系即可求出答案.
      (2)在OD上取一点N,使DN=PA,连接PN,根据正方形性质可得OD=OA,∠AOD=90°,根据等腰直角三角形判定定理可得△PON是等腰直角三角形,则PN=2OP,根据角之间的关系可得∠APQ=∠ODP,再根据全等三角形判定定理及性质即可求出答案.
      (3)过点D作DE⊥BQ于E,连接DQ,根据菱形性质可得∠ABD=30°,AC⊥BD,AD=AB=BC,∠DAE=∠ABC=60°,根据等边三角形判定定理可得△ABC是等边三角形,则∠BOC=∠AED,∠AOB=∠DEQ,∠ACB=60°,由(1)同理得:PB=PD=PQ,∠DPQ=∠DAQ=60°,根据等边三角形判定定理可得△PDQ是等边三角形,则DQ=PD=PB,根据全等三角形判定定理可得△ADE≌△BCOAAS,则DE=OB,OC=AE,再根据全等三角形判定定理可得Rt△DEQ≌Rt△BOPHL,则EQ=OP,再根据角之间的关系即可求出答案.
      (1)解:①如图:
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴AD=AB,∠DAC=∠BAC=45°,∠DAB=90°,
      ∴∠DAQ=90°,
      ∵AP=AP,
      ∴△DAP≌△BAPSAS,
      ∴PD=PB,∠ADP=∠ABP,
      ∵PQ=PD,
      ∴PQ=PB,
      ∴∠PQA=∠PBA=∠ADP,
      ∵∠AMQ=∠DMP,
      ∴∠DPQ=∠DAQ=90°;
      ②AQ=2OP,理由如下:
      如图2,在OD上取一点N,使DN=PA,连接PN,
      ∵四边形ABCD是正方形,
      ∴OD=OA,∠AOD=90°,
      ∴ON=OP,
      ∴△PON是等腰直角三角形,
      ∴PN=2OP,
      ∵∠DPQ=90°,
      ∴∠APQ+∠OPD=90°,
      ∵∠OPD+∠ODP=90°,
      ∴∠APQ=∠ODP,
      ∵PD=PQ,
      ∴△DNP≌△PAQSAS,
      ∴PN=AQ,
      ∴AQ=2OP.
      (2)解:AQ=CP,理由如下:
      如图3,过点D作DE⊥BQ于E,连接DQ,
      ∴∠AED=∠DEQ=90°,∠AED=∠DEQ=90°,
      ∵四边形ABCD是菱形,∠ABC=60°,AD∥BC,
      ∴∠ABD=30°,AC⊥BD,AD=AB=BC,∠DAE=∠ABC=60°,
      ∴∠AOB=∠BOC=90°,△ABC是等边三角形,
      ∴∠BOC=∠AED,∠AOB=∠DEQ,∠ACB=60°,
      由(1)同理得:PB=PD=PQ,∠DPQ=∠DAQ=60°,
      ∴△PDQ是等边三角形,
      ∴DQ=PD=PB,
      ∴△ADE≌△BCOAAS,
      ∴DE=OB,OC=AE,
      ∴Rt△DEQ≌Rt△BOPHL,
      ∴EQ=OP,
      ∴EQ+AE=OP+OC,即AQ=CP.
      24.【答案】(1)解:①∵AB=3,BC=5,
      ∴矩形ABCD面积15,
      ∵S▱ABCD=2S△ADE=15,
      ∴S▱AEFG=2S△ADE=15;
      ②记AD与EG交点为O,
      ∵▱AEFG,
      ∴OA=OD,EG=2OE,
      当OE⊥BC时,OE最小,EG即为最小,
      此时四边形ABEO为矩形,
      ∴BE=OA=12AD=52;
      (2)解:连结AF交EG于点O,连结OD,记AD与GF交于点H,∵AE⊥EF,
      ∴∠AEF=90°,
      ∴▱AEFG为矩形,
      ∴EG=2OG=2OF,
      ∵矩形ABCD,
      ∴∠ADF=90°,
      ∴OD=OF,
      ∵GE=2GD,
      ∴OD=DG=OG,
      ∴△ODG是等边三角形,
      ∴∠DOG=60°,

      设∠OAD=α,则∠DOF=2α,
      ∴∠GOF=60+2α,
      ∴∠OFG=∠OGF=60−α,
      ∴∠AHG=∠OAD+∠OFG=60°,
      ∴∠HAG=30°,
      ∴∠BAE=90°−∠EAD=∠HAG=30°,
      在Rt△ABE中,AB=3,
      设BE=x,则AE=2x,
      ∴4x2−x2=9,
      ∴BE=x=3.
      【解析】【分析】(1)①根据平行四边形的面积即可解决问题;
      ②当OE⊥BC时,OE最小,EG即为最小,此时四边形ABEO为矩形,进而可以解决问题;
      (2)连结AF交EG于点O,连结OD,设AD与GF交于点H,先由矩形的性质可知OD是直角三角形ADF斜边AF上的中线,则OD等于AF的一半,又由矩形的对角线互相平分且相等可证明△ODG是等边三角形,则∠GOD=60°,此时为便于计算可设∠OAD=α,则由等边对等角结合三角形外角的性质可得∠DOF=2α,即∠GOF=60°+2α,再由三角形的内角和定理可得∠OFG=60°−α,再利用三角形的外角的性质可得∠AHC=60°,则由直角三角形两锐角互余结合同角的余角相等可得∠BAE=30°,再利用直角三角形中30度角的性质结合勾股定理求解即可.
      (1)解:①∵AB=3,BC=5,
      ∴矩形ABCD面积15,
      ∵S▱ABCD=2S△ADE=15,
      ∴S▱AEFG=2S△ADE=15;
      ②记AD与EG交点为O,
      ∵▱AEFG,
      ∴OA=OD,EG=2OE,
      当OE⊥BC时,OE最小,EG即为最小,
      此时四边形ABEO为矩形,
      ∴BE=OA=12AD=52;
      (2)解:连结AF交EG于点O,连结OD,记AD与GF交于点H,
      ∵AE⊥EF,
      ∴∠AEF=90°,
      ∴▱AEFG为矩形,
      ∴EG=2OG=2OF,
      ∵矩形ABCD,
      ∴∠ADF=90°,
      ∴OD=OF,
      ∵GE=2GD,
      ∴OD=DG=OG,
      ∴△ODG是等边三角形,
      ∴∠DOG=60°,

      设∠OAD=α,则∠DOF=2α,
      ∴∠GOF=60+2α,
      ∴∠OFG=∠OGF=60−α,
      ∴∠AHG=∠OAD+∠OFG=60°,
      ∴∠HAG=30°,
      ∴∠BAE=90°−∠EAD=∠HAG=30°,
      在Rt△ABE中,AB=3,
      设BE=x,则AE=2x,
      ∴4x2−x2=9,
      ∴BE=x=3.
      25.【答案】(1)①如图1中,∵四边形ABCD是矩形,∴∠ABC=90°,∴AC=AB2+BC2=5∵翻折∴AB'=AB=4,PB'=PB=t,∴PC=3−t,CB'=AC−AB'=1∴在Rt△PCB'中,PC2=PB'2+CB'2∴(3−t)2=t2+12∴t=43;②4或16−473或16+473;(2)当t3时,如图,设∠APB=x
      ∴∠PAB=90°−x,
      ∴∠DAP=x,
      易证△MDA≌△MB'A(HL),
      ∴∠BAM=∠DAM,
      ∵翻折,
      ∴∠PAB=∠PAB'=90°−x,
      ∴∠DAB'=∠PAB'−∠DAP=90°−2x,
      ∴∠DAM=12∠DAB'=45°−x,
      ∴∠MAP=∠DAM+∠PAD=45°.
      【解析】【解答】解:(1)①如图1中,∵四边形ABCD是矩形,
      ∴∠ABC=90°,
      ∴AC=AB2+BC2=5
      ∵翻折
      ∴AB'=AB=4,PB'=PB=t,
      ∴PC=3−t,CB'=AC−AB'=1
      ∴在Rt△PCB'中,PC2=PB'2+CB'2
      ∴(3−t)2=t2+12
      ∴t=43;
      ②如图2-1中,当∠PCB'=90°,B'在CD上时,
      ∵四边形ABCD是矩形,∴∠D=90°,AB=CD=4,AD=BC=3,
      ∴DB'=AB'2−AD2=7
      ∴CB'=CD−DB'=4−7
      在Rt△PCB'中,∵B'P2=PC2+B'C2,
      ∴t2=(4−7)2+(3−t)2,
      ∴t=16−473.
      如图2-2中,当∠PCB'=90°,B'在CD的延长线上时,
      在Rt△ADB'中,DB'=AB'2−AD2=7,
      ∴CB'=4+7
      在Rt△PCB'中,则有:(4+7)2+(t−3)2=t2,
      解得t=16+473.
      如图2-3中,当∠CPB'=90°时,
      易证四边形AB'PB为正方形,则t=4.
      综上所述,满足条件的t的值为4s或16−473s或16+473s;
      (2)当t

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