专题05 平行四边形选填题压轴训练(解析版)八年级数学下学期期末考试压轴题专练(人教版,尖子生专用)
展开专题05 平行四边形选填题压轴训练
(时间:60分钟 总分:120) 班级 姓名 得分
选择题解题策略:(1)注意审题。把题目多读几遍,弄清这道题目求什么,已知什么,求、知之间有什么关系,把题目搞清楚了再动手答题。
(2)答题顺序不一定按题号进行。可先从自己熟悉的题目答起,从有把握的题目入手,使自己尽快进入到解题状态,产生解题的激情和欲望,再解答陌生或不太熟悉的题目。若有时间,再去拼那些把握不大或无从下手的题目。这样也许能超水平发挥。
(3)数学选择题大约有70%的题目都是直接法,要注意对符号、概念、公式、定理及性质等的理解和使用,例如函数的性质、数列的性质就是常见题目。
(4)挖掘隐含条件,注意易错、易混点。
(5)方法多样,不择手段。中考试题凸显能力,小题要小做,注意巧解,善于使用数形结合、特值(含特殊值、特殊位置、特殊图形)、排除、验证、转化、分析、估算、极限等方法,一旦思路清晰,就迅速作答。不要在一两道小题上纠缠,杜绝小题大做,如果确实没有思路,也要坚定信心,“题可以不会,但是要做对”,即使是“蒙”,也有25%的正确率。
(6)控制时间。一般不要超过40分钟,最好是25分钟左右完成选择题,争取又快又准,为后面的解答题留下充裕的时间,防止“超时失分”。
填空题解题策略:由于填空题和选择题有相似之处,所以有些解题策略是可以共用的,在此不再多讲,只针对不同的特征给几条建议:
一是填空题绝大多数是计算型(尤其是推理计算型)和概念(或性质)判断性的试题,应答时必须按规则进行切实的计算或合乎逻辑的推演和判断;
二是作答的结果必须是数值准确,形式规范,例如集合形式的表示、函数表达式的完整等,结果稍有毛病便是零分;
三是《考试说明》中对解答填空题提出的要求是“正确、合理、迅速”,因此,解答的基本策略是:快——运算要快,力戒小题大做;稳——变形要稳,防止操之过急;全——答案要全,避免对而不全;活——解题要活,不要生搬硬套;细——审题要细,不能粗心大意。
一、单项选择题:(本题共20小题,每小题3分,共60分.在每小题给出的四个
选项中,只有一项是符合题意要求的.)
1.如图,将矩形纸片的四个角向内翻折,恰好拼成一个无缝隙无重叠的四边形,若,则边的长是( )
A.4 B.5 C.8 D.10
【答案】B
【分析】
利用三个角是直角的四边形是矩形易证四边形为矩形,那么由折叠可得的长即为边BC的长.
【详解】
解: ,,
,
同理可得:,
四边形为矩形,
,,
,
在和中
,
,
,
,
,
.
故选:B.
【点睛】
此题主要考查了翻折变换的性质以及勾股定理等知识,得出四边形为矩形是解题关键.
2.如图,点P为正方形内一点,已知正方形的边长为2,且有,则的最小值为( ).
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】
取AD中点E,连接PE、BE,当P、E、B三点共线时,最小,求出BE、PE即可.
【详解】
解:取AD中点E,连接PE、BE,
∵正方形的边长为2,
∴PE=AE=1,
,
∵,
当P、E、B三点共线时,最小,最小值为,
故选:C.
【点睛】
本题考查了正方形中线段最短问题,解题关键是确定点P的运动轨迹,明确BP长取值范围.
3.如图,两个大小相同的正方形,如图放置,点,分别在边,上,若要求出阴影部分的周长,只要知道下列哪条线段的长度即可( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
过B作BN⊥EH,垂足为N,连接BE,BK,KP,分别证明△ABE≌△FEB,△BAE≌△BNE,△BNK≌△BCK,△KHP≌△PCK,再将△KHQ的周长进行转化,得到ED=KC+KH=C△KQH,可得结果.
【详解】
解:过B作BN⊥EH,垂足为N,连接BE,BK,KP,
∵两个大小相同的正方形,
∴AB=EF,又∵∠A=∠F,BE=EB,
∴Rt△ABE≌Rt△FEB(HL),
∴∠AEB=∠FBE=∠NEB,AE=BF,
同理可得:Rt△BAE≌Rt△BNE,Rt△BNK≌Rt△BCK,
∴∠EBK=45°,
∴AE+KC=EK,
∵AE=BF,
∴DE=BG,
∵∠H=∠C=90°,∠PQC=∠KQH,
∴∠BPG=∠CPQ=∠QKH=∠EKD,
∴△BGP≌△EDK,
∴PG=KD,
∴PH=KC,
同理可证:△KHP≌△PCK,
∴△KQH的周长为KC+KH,
又∵AE+ED=EK+KH,AE+KC=EK,
∴AE+ED=AE+KC+KH,
∴ED=KC+KH=△KQH的周长,
∴要求出阴影部分的周长,只要知道线段ED的长度,
故选C.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定和性质,等量代换,解题的关键是利用全等的性质得到线段的等量关系.
4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=3、BC=4、P、Q两点分别在AC和AB上.且CP=BQ=1,在平面上找一点M.以A、P、Q、M为顶点画平行四边形,这个平行四边形的周长的最大值为( )
A.12 B. C. D.
【答案】D
【分析】
先依据勾股定理以及相似三角形的性质,即可得到的长,再分三种情况,即可得到以、、、为顶点的平行四边形的周长,进而得出周长的最大值.
【详解】
解:由勾股定定理得:,则;
过点作,垂足为,则,
则,
则,
,
由,得,
再由勾股定理得:;
如图1:周长;
如图2:周长;
如图3:周长为最长.
∵,并且
即,
故周长的最大值是
故选:.
【点睛】
本题主要考查了平行四边形的性质以及勾股定理的运用,关键是作辅助线构造直角三角形,利用勾股定理计算得到的长.
5.如图,在▱ABCD中,AB=6,AD=8,将△ACD沿对角线AC折叠得到△ACE,AE与BC交于点F,则下列说法正确的是( )
A.当∠B=90°时,则EF=2
B.当F恰好为BC的中点时,则▱ABCD的面积为12
C.在折叠的过程中,△ABF的周长有可能是△CEF的2倍
D.当AE⊥BC时,连结BE,四边形ABEC是菱形
【答案】B
【分析】
A、设AF=CF=x,构建方程求出x即可判断.
B、证明∠BAC=90°,利用勾股定理求出AC,求出平行四边形ABCD的面积即可判断.
C、在折叠过程中,△ABF与△EFC的周长相等,选项C不符合题意.
D、当AE⊥BC时,四边形ABEC是等腰梯形,不符合题意.
【详解】
解:A、如图1中,
∵∠B=90°,四边形ABCD是平行四边形,
∴四边形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠DAC=∠ACB,
∵∠DAC=∠CAE,
∴∠ACF=∠CAF,
∴AF=CF,设AF=CF=x,
在Rt△ABF中,则有x2=62+(8﹣x)2,
解得x=,
∴EF=8﹣=,故选项A不符合题意.
B、如图2中,
当BF=CF时,
∵AF=CF=BF,
∴∠BAC=90°,
∴AC=,
∴S平行四边形ABCD=AB•AC=6×2=12,故选项B符合题意.
C、在折叠过程中,△ABF与△EFC的周长相等,选项C不符合题意.
D、如图3中,
当AE⊥BC时,四边形ABEC是等腰梯形,选项D不符合题意.
故选:B.
【点睛】
本题考查翻折变换,平行四边形的性质,矩形的判定和性质等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
6.如图,M是△ABC的边BC的中点,AN是△ABC的外角平分线,BN⊥AN于点N,且AB=4,MN=2.8,则AC的长是( )
A.1.2 B.1.4 C.1.6 D.1.8
【答案】C
【分析】
延长CA得射线CD,取AB的中点E,连接NE、ME,可证N、E、M三点共线,即MN与AB的交点即为AB的中点E,从而易得ME,由AC=2ME即可求解.
【详解】
解:延长CA得射线CD,取AB的中点E,连接NE、ME,如图,
∵M为BC的中点,
∴MEAC,MEAC
∵BN⊥AN,
∴是直角三角形,
∴AE=NEAB=2
又∵AN是△ABC的外角平分线,
∴
∵
∴NEAC
∴N、E、M三点共线,即MN与AB的交点即为AB的中点E,
∵NE=2,MN=2.8
∴ME=0.8
∴AC=2 ME=2=1.6
故选:C.
【点睛】
本题主要考查了直角三角形的性质,中位线的性质,解题的关键是准确作出辅助线,得出M、N、AB的中点三点共线.
7.如图,在中,,以的各边为边分别作正方形,正方形与正方形.延长,分别交,于点,,连结,.图中两块阴影部分面积分别记为,,若,四边形,则四边形的面积为( )
A.5 B.6 C.8 D.9
【答案】B
【分析】
结合题意,根据正方形面积比,计算得,从而得;根据勾股定理性质,计算得;再根据勾股定理计算,得;结合,通过计算得;通过证明,得,结合矩形和四边形、的面积关系计算,即可得到答案.
【详解】
解:∵
∴
∵四边形与四边形是正方形
∴
∴
∵
∴
∵,
∴
∵四边形+梯形
∴
∴
∴
∵,
∴,即
∵四边形与四边形是正方形
∴,
∴
∴
∴
∴四边形
∵
∴四边形是矩形
∴矩形四边形四边形四边形
∴四边形矩形
故选:B.
【点睛】
本题考查了矩形、正方形、勾股定理、全等三角形、平方根、二次根式的知识;解题的关键是熟练掌握矩形、正方形、勾股定理、全等三角形的性质,从而完成求解.
8.如图,将矩形ABCD的四个角向内折叠铺平,恰好拼成一个无缝隙无重叠的矩形EFGH,若EH=5,EF=12,则CD长为( )
A.13 B. C.12 D.17
【答案】B
【分析】
先判定四边形EFGH为矩形,即可得到EF=GH,再判定△DHG≌△BFE(AAS),即可得到DH=BF=FM,再根据勾股定理即可得出AD的长,最后依据S矩形ABCD=2S矩形EFGH=120,即可得到CD的长.
【详解】
解:由折叠可得,∠HEM=∠AEH,∠BEF=∠FEM,
∴∠HEF=∠HEM+∠FEM=×180°=90°,
同理可得:∠EHG=∠EFG=90°,
∴四边形EFGH为矩形,
∴EF=GH,
∵AD∥BC,
∴∠DHF=∠BFH,
由折叠可得,∠DHG=∠DHF,∠BFE=∠BFH,
∴∠DHG=∠BFE,
又∵∠D=∠B=90°,
∴△DHG≌△BFE(AAS),
∴DH=BF=FM,
又∵AH=MH,
∴AH+DH=MH+FM,即AD=FH,
又∵Rt△EFH中,EH=5,EF=12,
∴HF==13,
∴AD=13,
由折叠可得,△AEH≌△MEH,△BEF≌△MEF,△CFG≌△NFG,△DGH≌△NGH,
∴S矩形ABCD=2S矩形EFGH=2×EF•EH=2×5×12=120,
∴CD=,
故选:B.
【点睛】
本题主要考查了矩形的性质、折叠问题以及全等三角形的判定与性质,解题时注意:折叠是一种对称变换,它属于轴对称,折叠前后图形的形状和大小不变,位置变化,对应边和对应角相等.
9.如图,是的边延长线上一点,连接,,,交于点,添加以下条件,不能判定四边形为平行四边形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据平行线的性质得到∠AEB=∠CBF,求得∠CBF=∠BCD,求得CF=BF,同理,EF=DF,不能判定四边形BCED为平行四边形;故A错误;根据平行线的性质得到∠DEF=∠CBF,根据全等三角形的性质得到DF=CF,于是得到四边形BCED为平行四边形,故B正确;根据平行四边形的性质得到AD∥BC,AB∥CD,求得DE∥BC,∠ABD=∠CDB,推出BD∥CE,于是得到四边形BCED为平行四边形,故C正确;根据平行线的性质得到∠DEC+∠BCE=∠EDB+∠DBC=180°,推出∠BDE=∠BCE,于是得到四边形BCED为平行四边形,故D正确.
【详解】
解:A、∵AE∥BC,
∴∠AEB=∠CBF,
∵∠AEB=∠BCD,
∴∠CBF=∠BCD,
∴CF=BF,
同理,EF=DF,
∴不能判定四边形BCED为平行四边形;故A错误;
∵ DE∥BC,
∴∠DEF=∠CBF,
∠DEF=∠CBF
在△DEF与△CBF中,
∴△DEF△CBF(ASA),
∴DF=CF
∵EF=BF
∴四边形BCED为平行四边形,故B正确;
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴ .AD∥BC,AB∥CD,
∴DE∥CE,∠ABD=∠CDB,
∠ABD=∠DCE,
∴∠DCE=∠CDB,
∴BD∥CE,
∴四边形BCED为平行四边形,故C正确;
∵AEB∥C,
∴∠DEC+∠BCE=∠EDB+∠DBC=180°
∵∠AEC=∠CBD,
∴∠BDE=∠BCE,
∴四边形BCED为平行四边形,故D正确.
故选:A.
【点睛】
本题考查了平行四边形的判定和性质,全等三角形的判定和性质,熟练掌握平行四边形的判定定理是解题的关键.
10.如图,在正方形中,点,将对角线三等分,且,点在正方形的边上,则满足,则的点的个数是( )
A.0 B.4 C.6 D.8
【答案】D
【分析】
由题知,根据对称性,作点F关于BC的对称点Q,连接QE交BC于M,当点P在点M时,PE+PF的值最小,结合勾股定理即可求解;
【详解】
依题:根据对称性,作点F关于BC的对称点Q,连接QE交BC于M,
点E、F将对称轴AC三等份,且AC=18;
∴ EC=12,CF=6;
∵ 点Q与点F关于BC对称
∴ CF=CQ=6,∠ACB=∠BCQ=45°;
∴ ∠ACQ=90°
∴ ;
∴ 在线段BC上存在点M使得为的最小值,即为;
当点P运动至点C时,,
∴ 当点P在CM之间时,,故在CM上存在一个P点,使得;
当点P运动至点B时,由图可知,BE=BF,△BOE为直角三角形,OE=3,OB=9,
∴ ∴ ;
∴ 当点P在BM之间时,,故在BM上存在一个P点,使得;
∴ 在线段BC上的存在两个点,使得;
同理可得,在AB、CD、DA上也都存在两个点,使得;
∴ 点P在正方形ABCD上运动时,共有8个点,使得;
故选:D
【点睛】
本题考查正方形的性质,重点应用正方形的对称性求解;难点在理解区域范围求解存在点.
11.如图,在中,,,,是的中点,则中最短边的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据已知条件和图形的变化可得前几个图形的最短边的长度,进而可得结论.
【详解】
解:在△A1A2A3中,∠A1A3A2=90°,∠A2=30°,A1A3=1,An+3是AnAn+1(n=1、2、3…)的中点,可知:
A4A5//A1A3,A3A4=A2A4,
∴∠A3A5A4=90°,∠A4A3A2=∠A2=30°,
∴△A1A2A3是含30°角的直角三角形,
同理可证△AnAn+1An+2是含30°角的直角三角形.
△A1A2A3中最短边的长度为A1A3=1=,
△A3A4A5中最短边的长度为A4A5==,
△A5A6A7中最短边的长度为A5A7=,
…,
所以△AnAn+1An+2中最短边的长度为,
则△A2019A2020A2021中最短边的长度为.
故选:B.
【点睛】
本题考查了规律型:图形的变化类,解决本题的关键是观察图形的变化寻找规律.也考查了直角三角形斜边的中线,三角形的中位线,平行线的性质,含30°角的直角三角形的性质,以及等腰三角形的性质等知识.
12.如图,以平行四边形的边、、、为斜边,分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,顺次连结这四个点,得四边形,当时,有以下结论:①;②;③;④;⑤四边形是平行四边形.则结论正确的是( )
A.①③④ B.②③⑤ C.①③④⑤ D.②③④⑤
【答案】D
【分析】
根据平行四边形性质得出∠ABC=∠ADC=α,∠BAD=∠BCD,AB=CD,AD=BC,AD∥BC,AB∥CD,根据等腰直角三角形得出BE=AE=CG=DG,AH=DH=BF=CF,∠ABE=∠EAB=∠FBC=∠FCB=∠GCD=∠GDC=∠HAD=∠EDA=45°,求出∠HAE=∠HDG=∠FCG=∠FBE=90°+α,证△FBE≌△HAE≌△HDG≌△FCG,推出∠BFE=∠GFC,EF=EH=HG=GF,求出∠EFG=90°,根据正方形性质得出即可.
【详解】
解:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴∠ABC=∠ADC=α,∠BAD=∠BCD,AB=CD,AD=BC,AD∥BC,AB∥CD,
∵平行四边形ABCD的边AB、BC、CD、DA为斜边,分别向外侧作等腰直角三角形,直角顶点分别为E、F、G、H,
∴BE=AE=CG=DG,AH=DH=BF=CF,∠ABE=∠EAB=∠FBC=∠FCB=∠GCD=∠GDC=∠HAD=∠EDA=45°,
∵AB∥CD,
∴∠BAD=∠BCD=180°-α,
∴∠EAH=360°-45°-45°-(180°-α)=90°+α,∠GCF=360°-45°-45°-(180°-α)=90°+α,
∴①错误;②正确;
∠HDG=45°+45°+α=90°+α,∠FBE=45°+45°+α=90°+α,
∴∠HAE=∠HDG=∠FCG=∠FBE,
在△FBE、△HAE、△HDG、△FCG中,
,
∴△FBE≌△HAE≌△HDG≌△FCG(SAS),
∴∠BFE=∠GFC,EF=EH=HG=GF,③正确;
∴四边形EFGH是菱形,
∵∠BFC=90°=∠BFE+∠EFC=∠GFC+∠CFE,
∴∠EFG=90°,
∴四边形EFGH是正方形,⑤正确;
∴EH⊥GH,④正确;
故选:D.
【点睛】
本题考查了等腰直角三角形,全等三角形的性质和判定,正方形的判定,平行四边形的性质,菱形的判定的应用,主要考查学生的推理能力.
二、填空题
13.如图,在矩形ABCD中,O为AC中点,EF过O点且EF⊥AC分别交DC于F,交AB于E,点G是AE中点且∠AOG=30°.某班学习委员得到四个结论:①DC=3OG;②OG=BC;③OGE是等边三角形;④S△AOE=S矩形ABCD,问:学习委员得到结论正确的是___________.(填写所有正确结论的序号)
【答案】①③④
【分析】
根据直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半可得,再根据等边对等角可得,根据直角三角形两锐角互余求出,从而判断出是等边三角形,判断出③正确;设,根据等边三角形的性质表示出,利用勾股定理列式求出,从而得到,再求出,然后利用勾股定理列式求出,从而判断出①正确,②错误;再根据三角形的面积和矩形的面积列式求出判断出④正确.
【详解】
解:∵,点是中点,
∴,
∵,
∴,
,
∴是等边三角形,故③正确;
设,则,
由勾股定理得,,
∵为中点,
∴,
∴,
在中,由勾股定理得,,
四边形是矩形,
∴,
∴,故①正确;
∵,,,
∴,故②错误;
∵,
,
∴,故④正确;
综上所述,结论正确是①③④,
故答案为:①③④.
【点睛】
本题考查了矩形的性质,直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半,等边三角形的判定与性质,等腰三角形的判定与性质,三角形的面积,设,然后用表示出相关的线段更容易理解.
14.如图,的对角线交于点O,平分交于点E,交于点F,且,连接.则_________.
【答案】
【分析】
根据已知条件证明EA=EB=EC,推出∠ABC=90°,然后设,则,利用勾股定理求出,得出,再用勾股定理求出OB,进而得到BD的值即可解答.
【详解】
∵,
∴CD∥AB,OB=OD,OA=OC,
∴∠DCB+∠ABC=180°,
∵
∴∠DCB=120°
∵CE平分,
∴∠EBC=∠BCE=∠CEB=60°
∴是等边三角形,EB=EC
又AB=2BC
∴EA=EB=EC
∴∠ABC=90°
设,则,
,
在中,,
∴,
∴.
故答案为:
【点睛】
本题考查了平行四边形的性质,角平分线的定义,以及勾股定理等知识,解题的关键时灵活运用所学知识解决问题,学会利用参数解决问题.
15.如图,在正方形ABCD中,点E为BC边上一点,且CE=2BE,点F为对角线BD上一点,且BF=2DF,连接AE交BD于点G,过点F作FH⊥AE于点H,若HG=2cm,则正方形ABCD的边长为__________cm.
【答案】
【分析】
如图,过F作FI⊥BC于I,连接FE,FA.得到FI∥CD,设BE=EI=IC=a,CE=FI=2a,AB=3a,由勾股定理得到FE=FC=FA=,推出HE==,根据正方形的性质得到BG平分∠ABC,由三角形角平分线定理得到,求得,于是得到结论.
【详解】
解:如图,过F作FI⊥BC于I,连接FE,FA,
设BE=a,
∵CE=2BE,
∴CE=2a,AB=BC=3a.
根据题意可知FI∥CD,
∴,
∴BE=EI=IC=a.
∴,即,
∴.
在中,,即,
∴FE=FC=FA=,
∴H为AE的中点,
在中,,
∴HE==,
∵四边形ABCD是正方形,
∴BG平分∠ABC,
∴
∴,
∴,
∴正方形边长为.
故答案为.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,角平分线的判定和性质,勾股定理以及平行线分线段成比例等知识,难度较大,正确的作出辅助线是解题的关键.
16.如图,在中,高和交于点,且.①;②;③;④若于点,则.其中正确的有________.
【答案】①②④
【分析】
由,又和是高, ,BE⊥AC,,,即可判断①;由,可求,可证是等腰直角三角形,可证,可得,,可证,可证即可判断②;连结CH,由,可知所在直线是对称轴,可得,在△AHC中,即,由即可判断③;④作于,如图所示:则,, 可证,可得,,利用线段和差计算可判断④.
【详解】
解:①,
又和是高,
,BE⊥AC,
,
,
,①正确;
②,
,
是等腰直角三角形,
,
,
,
在和中,
,
,
,,
,BE⊥AC,
,
,②正确;
③连结CH
所在直线是对称轴,
在△AHC中
即
,
③错误;
④作于,如图所示:
则,,,
,
,,
,,
,
在和中,
,
,,
,,
,
,
,
,,
,
,④正确.
故答案为:①②④.
【点睛】
本题考查全等三角形的性质和判定,等腰三角形的性质,轴对称性质,矩形的判定和性质,仔细分析图形并熟练掌握各性质是解题的关键.
17.如图,矩形ABCD中,BC=2AB,BC=6,DE平分∠ADC交BC于点E,G为AB上一动点,H、F是AD边上的两动点(点F在点H的右边),连接GH、EF,若∠AGH=∠FED=α,将△AGH沿GH翻折得到△A'GH,若GA'的延长线恰好经过点F,且GF的长度为5,连接CF、CA',则△A'CF的面积S△A'CF=_____.
【答案】
【分析】
由翻折得∠,,通过证明△,△△△全等,分别求出,,依据三角形面积公式求解即可.
【详解】
解:在矩形ABCD中,ED平分∠ADC
∴∠EDC=45°
∵∠DCE=90°
∴∠DEC=45°
∴△ECD是等腰直角三角形
∴EC=DC
∵BC=2AB=2DC
∴E为BC中点
∴
∵△翻折到△
∴△
∴∠
∴
∵∠
∠
∴△
∴△△△全等,
∴∠
∴
∴
∴
∴∠
∴∠,
∴
∴
.
【点睛】
此题主要考查了折叠的性质,勾股定理以及三角形面积,证明是解答此题的关键.
18.如图,PA=2,PB=4,以AB为边作正方形ABCD,使得P、D两点落在直线AB的两侧,当∠APB变化时,则PD的最大值为_________.
【答案】+4
【分析】
过点A作AQ⊥AP,使AQ=AP=2,连接BQ,先证明△QAB≌△PAD,得到BQ=PD,得到当Q、P、B在同一直线时,BQ最大,最大值为PQ+PB,根据勾股定理求出PQ,即可求出PD最大值.
【详解】
解:过点A作AQ⊥AP,使AQ=AP=2,连接BQ,
∴∠QAP=90°,
∵四边形ABCD是正方形,
∴AD=AB,∠DAB=90°,
∴∠QAP=∠BAD,
∴∠QAP+∠PAB=∠BAD∠PAB,
即∠QAB=∠PAD,
∴△QAB≌△PAD,
∴BQ=PD,
∴PD最大值即为BQ最大值,
∵BQ≤PQ+PB,
∴当Q、P、B在同一直线时,BQ最大,最大值为PQ+PB,
在Rt△AQP中,,
∴PQ+PB最大值为+4,
∴PD最大值为+4.
故答案为:+4.
【点睛】
本题考查了正方形的性质,勾股定理、求线段的最大值等问题,根据题意添加辅助线,构造全等三角形进行线段转化是解题重点.
19.如图,长方形纸片ABCD中,AD=7,CD=4,将长方形纸片折叠,使点B落在AD上的点E处,折痕为AF,再沿DF折叠,使点C落在点G处,连接CG,交DF于点I.则线段CG的长度为____.在折痕DF上有一动点P,连接PC,过点P作PH⊥DC交DC于H.则PC+PH的最小值为____.
【答案】
【分析】
由勾股定理可求DF的长,由折叠的性质和面积法可求GC的长、由线段垂直平分线的性质可求GP=PC,当点G、P、H三点共线且时,由PC+PH的最小值,由面积法即可得解.
【详解】
解:∵将长方形纸片折叠,
使点B落在AD上的点E处,
∴,
∴,
∴,
∴DF5.
∵沿DF折叠,使点C落在点G处,
∴,
∴DF垂直平分GC,
∴,
∴S△CDFDF×CIDC×CF,
∴CI,
∴CG,
如图,连接GP,GH,
∵DI,
∴S△DGCGC×DI.
∵DF垂直平分GC,
∴GP=PC,
∴PH+PC=GP+PH,
∴当点G,点P,点H三点共线,且时,PH+PC有最小值为GH,
此时GH.
故答案为:,.
【点睛】
本题考查了翻折变换、矩形的性质、最短路径问题、勾股定理;灵活运用这些性质解决问题时本题的关键.
20.如图,在正方形中,,点在边上,.将沿对折至,延长交边于点,连接,.有下列结论:①;②;③;④.其中正确的结论是__________.(填序号)
【答案】①②③
【分析】
由正方形的性质和折叠的性质得出AB=AF,∠AFG=90°,由HL证明Rt△ABG≌Rt△AFG,得出①正确;设BG=FG=x,则CG=12-x.由勾股定理得出方程,解方程求出BG,得出GC,即可得出②正确;由全等三角形的性质和三角形内角和定理得出∠AGB=∠AGF=∠GFC=∠GCF,得出AG∥CF,即可得出③正确;通过计算三角形的面积得出④错误;即可得出结果.
【详解】
解:①正确.理由如下:
四边形是正方形,
,,
由折叠的性质得:,,
,,
在和中,
,
;
②正确.理由如下:
由题意得:,设,则.
在直角中,根据勾股定理,得,
解得:,
,
,
;
③正确.理由如下:
,,
,
是等腰三角形,.
又∵,
,
,
,
;
④错误;理由如下:
,
,,和等高,
,
.
故④不正确.
正确的个数有①②③.
故答案为:①②③.
【点睛】
本题考查的是翻折变换的性质和正方形的性质,全等三角形的判定与性质,勾股定理,平行线的判定,三角形的面积计算等知识;本题综合性强,有一定的难度.
21.如图,在正方形ABCD中,E为AB上一点,过点E作.与AC、DC分别交于点G、F,H为CG的中点,连接DE、EH、DH、FH.下列结论:
①EG=DF;
②∠AEH+∠ADH=180°;
③△EHF≌△DHC;
④;
⑤若,则3=5,
其中结论正确的有_____.(填写序号)
【答案】①②③④⑤.
【分析】
①根据题意可知∠ACD=45°,则GF=FC,则EG=EF﹣GF=CD﹣FC=DF;
③由SAS证明△EHF≌△DHC;
②由全等三角形的性质得到∠HEF=∠HDC,从而∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF﹣∠HDC=180°;
④由“SAS”可证△QDP≌△HDP,可得PH=QP,∠QAD=∠HCD=45°,由勾股定理可得结论;
⑤若,则AE=BE,可以证明△EGH≌△DFH,则∠EHG=∠DHF且EH=DH,则∠DHE=90°,△EHD为等腰直角三角形,过H点作HM垂直于CD于M点,设HM=x,则DM=2x,DH=x,CD=3x,则S△DHC=×HM×CD=,
S△EDH==,可作判断.
【详解】
解:①∵四边形ABCD为正方形,EF∥AD,
∴EF=AD=CD,∠ACD=45°,∠GFC=90°,
∴△CFG为等腰直角三角形,
∴GF=FC,
∵EG=EF﹣GF,DF=CD﹣FC,
∴EG=DF,故①正确;
②∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=CH,∠GFH=∠GFC=45°=∠HCD,
在△EHF和△DHC中,
,
∴△EHF≌△DHC(SAS),故③正确;
∴∠HEF=∠HDC,
∴∠AEH+∠ADH=∠AEF+∠HEF+∠ADF﹣∠HDC=∠AEF+∠ADF=180°,故②正确;
④如图,将△DCH绕点D顺时针旋转90°,可得△DAQ,连接QP,
∴△DAQ≌△DCH,
∴AQ=CH,DQ=DH,∠ADQ=∠CDH,
∵△EHF≌△DHC,
∴EH=DH,∠EHF=∠DHC,
∴∠DHE=∠FHC=90°,
∴∠EDH=45°,
∴∠ADP+∠CDH=45°,
∴∠ADP+∠ADQ=45°=∠EDH,
又∵QD=DH,DP=DP,
∴△QDP≌△HDP(SAS),
∴PH=QP,∠QAD=∠HCD=45°,
∴∠QAP=90°,
∴,
∴,故④正确;
⑤∵,
∴AE=BE,,
∵△CFG为等腰直角三角形,H为CG的中点,
∴FH=GH,∠FHG=90°,
∵∠EGH=∠FHG+∠HFG=90°+∠HFG=∠HFD,
在△EGH和△DFH中,
,
∴△EGH≌△DFH(SAS),
∴∠EHG=∠DHF,EH=DH,∠DHE=∠EHG+∠DHG=∠DHF+∠DHG=∠FHG=90°,
∴△EHD为等腰直角三角形,
过H点作HM垂直于CD于M点,如图所示:
设HM=x,则DM=2x,DH=x,CD=3x,
S△DHC=×HM×CD=,S△EDH==,
∴3=5,
故⑤正确;
故答案为:①②③④⑤.
【点睛】
本题考查了三角形的全等,勾股定理,旋转的性质,正方形的性质,等腰直角三角形的判定,熟练掌握上述基本性质,特别是旋转的性质是解题的关键.
22.如图,在菱形ABCD中,∠B=60°,E,H分别为AB,BC的中点,G,F分别为线段HD,CE的中点.若线段FG的长为2,则AB的长为_____.
【答案】8
【分析】
连接CD并延长,交AD于点M,连接EM,作AN⊥EM于N,先证明△DMG≌△HCG,得到,进而证明AE=AM,再根据FG为△CEM中位线求出EM,根据等腰三角形性质得到EN=EM=,∠AEN=30°,即可求出AE,进而求出AB即可.
【详解】
解:连接CG并延长,交AD于点M,连接EM,作AN⊥EM于N,
∵四边形ABCD为菱形,∠B=60°,
∴AD∥BC,AD=BC=AB
∴∠EAM=120°,∠DMG=∠HCG,
∵G为DH中点,
∴DG=HG,
∵∠MGD=∠CGH,
∴△DMG≌△HCG,
∴DM=HC,CG=MG,
∵H为BC中点,
∴,
∴AM=,
∵E为AB中点,
∴AE=,
∴AE=AM,
∵F为CE中点,G为CM中点,
∴FG为△CEM中位线,
∴,
∵AE=AM,∠EAM=120°,AN⊥EM,
∴EN=EM=,∠AEN=30°,
∴AE=2AN=4,
∴AB=2AE=8.
故答案为:8
【点睛】
本题考查了菱形的性质,全等三角形的性质与判定,等腰三角形的性质,勾股定理等知识,综合性较强,根据已知条件添加辅助线构造全等三角形,等腰三角形是解题关键.
23.如图,矩形ABCD中,AD=5,AB=7,正方形MBND′的顶点M,N分别在矩形的边AB,BC上,点E为DC上一个动点,当点D与点D′关于AE对称时,DE的长为_____.
【答案】或
【分析】
连接ED′,AD′,延长MD′交DC于点P.根据题意设MD′=ND′=BM=x,则AM=AB-BM=7-x, AD=AD′=5,在中,利用勾股定理可求出x=3或4,即MD′的长,分类讨论①当MD′=3时,设ED′=a,则AM=7-3=4,D′P=5-3=2,EP=4-a,在Rt△EPD′中利用勾股定理可求出a的值,即DE的长;②当MD′=4时,同理即可求出DE的长.
【详解】
解:如图,连接ED′,AD′,延长MD′交DC于点P,
∵正方形MBND′的顶点M,N分别在矩形的边AB,BC上,点E为DC上一个动点,点D与点D′关于AE对称,
∴设MD′=ND′=BM=x,
∴AM=AB﹣BM=7﹣x,
∵AE为对称轴,
∴AD=AD′=5,
在中,,即,
解得,
即MD′=3或4.
在Rt△EPD′中,设ED′=a,
①当MD′=3时,AM=7﹣3=4,D′P=5﹣3=2,EP=4﹣a,
∴,即,
解得a=,即DE=.
②当MD′=4时,AM=7﹣4=3,D′P=5﹣4=1,EP=3﹣a,
同理, ,
解得a=,即DE=.
综上所述:DE的长为:或.
故答案为:或.
【点睛】
本题考查图形对称的性质,矩形的性质以及勾股定理.根据对称并利用勾股定理求出MD′的长度是解答本题的关键.
24.如图,矩形 ABCD 中,O 为 AC 中点,过点 O 的直线分别与 AB、CD 交于点 E、F,连接 BF 交 AC 于点 M,连接 DE、BO,若 =60o,FO=FC,则下列结论:①FB垂直平分OC;②EOB≌CMB ;③DE=EF;④,⑤,其中正确的结论是_______(填正确的序号)
【答案】①③⑤
【分析】
只要证明BO=BC,OF=FO,即可解决问题,故①正确;可以证明,故②错误;只要证明△DEF是等边三角形即可得到结果,故③正确;只要证明,,即可得到结果,故④错误;证明,,即可得到结论,故⑤正确.
【详解】
四边形是矩形,
,,
,
,
是等边三角形,
,
,
,,
垂直平分,故①正确;
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
,故②错误;
,,
四边形是平行四边形,
,
,
是等边三角形,
,故③正确;
易知,,
,,
,故④错误;
由前序正确结论可知,,,
∵,,,
∴,,
∴,故⑤正确;
故答案为:①③⑤.
【点睛】
本题主要考查了矩形的性质,线段垂直平分线的性质和全等三角形的判定与性质,准确分析判断是解题的关键.
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