第14讲 四边形 2023年中考数学一轮复习专题训练(江苏专用)
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这是一份第14讲 四边形 2023年中考数学一轮复习专题训练(江苏专用),共40页。试卷主要包含了单选题,填空题,综合题等内容,欢迎下载使用。
第14讲 四边形 2023年中考数学一轮复习专题训练(江苏专用)
一、单选题
1.(2022·南通)如图,在▱ABCD中,对角线AC,BD相交于点O,AC⊥BC,BC=4,∠ABC=60°,若EF过点O且与边AB,CD分别相交于点E,F,设BE=x,OE2=y,则y关于x的函数图象大致为( )
A. B.
C. D.
2.(2022·无锡)如图,在 ▱ ABCD中, AD=BD , ∠ADC=105∘ ,点E在AD上, ∠EBA=60∘ ,则 EDCD 的值是( )
A.23 B.12 C.32 D.22
3.(2022·无锡)下列命题中,是真命题的有( )
①对角线相等且互相平分的四边形是矩形②对角线互相垂直的四边形是菱形③四边相等的四边形是正方形④四边相等的四边形是菱形
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
4.(2022·连云港)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.①②③ B.①③④ C.①④⑤ D.②③④
5.(2022·海门模拟)如图,菱形 ABCD 的边长为 4,∠A=60∘,E 是边 AD 的中点,F是边 AB 上的一个动点,将线段 EF 绕着E逆时针旋转 60∘ ,得到 EG ,连接 EG、CG ,则 BG+CG 的最小值为( )
A.33 B.27 C.43 D.2+23
6.(2021·无锡)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
7.(2021·苏州)如图,在平行四边形 ABCD 中,将 △ABC 沿着 AC 所在的直线翻折得到 △AB'C , B'C 交 AD 于点 E ,连接 B'D ,若 ∠B=60° , ∠ACB=45° , AC=6 ,则 B'D 的长是( )
A.1 B.2 C.3 D.62
8.(2021·秦淮模拟)百度百科这样定义凹四边形:把四边形的某边向两方延长,其他各边有不在延长所得直线的同一旁,这样的四边形叫做凹四边形.关于凹四边形 ABCD (如图),以下结论:
①∠BCD=∠A+∠B+∠D ;②若 AB=AD,BC=CD ,则 AC⊥BD ;③若 ∠BCD=2∠A ,则 BC=CD ;④存在凹四边形 ABCD ,有 AB=CD,AD=BC .其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.①②③ C.①②④ D.①③④
9.(2021·仪征模拟)将一个边长为4cn的正方形与一个长,宽分别为8cm,2cm的矩形重叠放在一起,在下列四个图形中,重叠部分的面积最大的是( )
A. B.
C. D.
10.(2021·天宁模拟)下列命题中,真命题是( )
A.一组对边平行,另一组对边相等的四边形是平行四边形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.有一个角是直角的平行四边形是矩形
D.一组邻边相等的平行四边形是正方形
二、填空题
11.(2021·徐州)如图,四边形 ABCD 与 AEGF 均为矩形,点 E,F 分别在线段 AB,AD 上.若 BE=FD=2cm ,矩形 AEGF 的周长为 20cm ,则图中阴影部分的面积为 cm .
12.(2021·常州)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,四边形 OABC 是平行四边形,其中点A在x轴正半轴上.若 BC=3 ,则点A的坐标是 .
13.(2021·南京)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 .
14.(2021·扬州)如图,在 ▱ABCD 中,点E在 AD 上,且 EC 平分 ∠BED ,若 ∠EBC=30° , BE=10 ,则 ▱ABCD 的面积为 .
15.(2021·连云港)如图,菱形 ABCD 的对角线 AC 、 BD 相交于点O, OE⊥AD ,垂足为E, AC=8 , BD=6 ,则 OE 的长为 .
16.(2022·徐州)如图,将矩形纸片ABCD沿CE折叠,使点B落在边AD上的点F处.若点E在边AB上,AB=3,BC=5,则AE= .
17.(2022·无锡)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= .
18.(2022·泗洪模拟)如图,从一个大正方形中截去面积为3cm2和12cm2的两个小正方形,若随机向大正方形内投一粒米,则米粒落在图中阴影部分的概率为 .
19.(2022·苏州)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 .
20.(2022·宿迁)如图,在矩形ABCD中,AB=6,BC=8,点M、N分别是边AD、BC的中点,某一时刻,动点E从点M出发,沿MA方向以每秒2个单位长度的速度向点A匀速运动;同时,动点F从点N出发,沿NC方向以每秒1个单位长度的速度向点C匀速运动,其中一点运动到矩形顶点时,两点同时停止运动,连接EF,过点B作EF的垂线,垂足为H.在这一运动过程中,点H所经过的路径长是 .
三、综合题
21.(2022·徐州)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.
22.(2022·镇江)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.
23.(2022·南通)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.
24.(2022·无锡)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.
25.(2022·无锡)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.
26.(2022·无锡)某农场计划建造一个矩形养殖场,为充分利用现有资源,该矩形养殖场一面靠墙(墙的长度为10m),另外三面用栅栏围成,中间再用栅栏把它分成两个面积为1:2的矩形,已知栅栏的总长度为24m,设较小矩形的宽为xm(如图).
(1)若矩形养殖场的总面积为36 m2 ,求此时x的值;
(2)当x为多少时,矩形养殖场的总面积最大?最大值为多少?
27.(2022·海陵模拟)如图,在矩形ABCD中,AD=10,点E是AD上一点,且AE=m (m是常数),作△BAE关于直线BE的对称图形△BFE,延长EF交直线BC于点G.
(1)求证:EG=BG;
(2)若m=2.
①当AB=6时,问点G是否与点C重合,并说明理由;
②当直线BF经过点D时,直接写出AB的长;
(3)随着AB的变化,是否存在常数m,使等式BG-12AE=AB2总成立?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】解:过O点作OM⊥AB于M,
∵AC⊥BC,
∴∠ACB=90°,
∵∠ABC=60°,
∴∠BAC=90°-60°=30°,
∴AB=2BC=8,
AC=AB2-BC2=82-42=43,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴AO=12AC=23,
∴OM=12AO=3,
∴AM=AO2-OM2=3;
设BE=x,OE2=y,则EM=AB−AM−BE=8−3−x=5−x,
∵OE2=OM2+EM2,
∴y=(x−5)2+3,
∵0≤x≤8,当x=8时y=12,
符合解析式的图象为C.
故答案为:C.
【分析】过O点作OM⊥AB于M,利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出AB的长,利用勾股定理求出AC的长;利用平行四边形的性质可求出AO的长,从而可得到OM的长,利用勾股定理求出AM的长;设BE=x,OE2=y,可表示出EM的长;然后利用勾股定理可得到OE2=OM2+EM2,可得到y与x之间的函数解析式及x的取值范围,即可得到符合题意的函数图象.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:如图,过点B作BF⊥AD于F,
∵ 四边形ABCD是平行四边形,
∴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=(8-4 3 )x2,
∴DE2AB2=(3-1)2x2(8-43)x2=12
∴DEAB=22 ,
∵AB=CD,
∴DECD=22 .
故答案为:D.
【分析】过点B作BF⊥AD于F,根据平行四边形的性质可得CD=AB,CD∥AB,由平行线的性质可得∠ADC+∠BAD=180°,结合∠ADC的度数可得∠A的度数,利用内角和定理可得∠AEB=45°,进而推出BF=FE,由等腰三角形的性质可得∠ABD=∠A=75°,则∠ADB=30°,设BF=EF=x,则BD=2x,由勾股定理,得DF=3x,DE=DF-EF=( 3 -1)x,AF=(2- 3)x,由勾股定理可得AB2,据此可得DEAB的值,然后结合AB=CD进行求解.
3.【答案】B
【解析】【解答】解:①对角线相等且互相平分的四边形是矩形,正确,故该命题是真命题;
②对角线互相平分且垂直的四边形是菱形,故原命题错误,是假命题;
③四边相等的四边形是菱形,故原命题错误,是假命题;
④四边相等的四边形是菱形,正确,故该命题是真命题.
故答案为:B.
【分析】根据矩形的判定定理可判断①;根据菱形的判定定理可判断②④;根据正方形的判定定理可判断③.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:∵矩形ABCD沿着GE、EC、GF折叠,使得点A、B、D恰好落在点O处,
∴DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,
∴∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,
∴∠FGE+∠GEC=180°,
∴GF∥CE,
∴①符合题意;
设AD=2a,AB=2b,则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,
∴CG=OG+OC=3a,
在Rt△AGE中,由勾股定理得GE2=AG2+AE2,即GE2=a2+b2,
在Rt△EBC中,由勾股定理得CE2=EB2+BC2,即CE2=b2+(2a)2,
在Rt△CGE中,由勾股定理得CG2=GE2+CE2,
(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,
整理,解得:b=2a,
∴AB=2AD,
∴②不符合题意;
设OF=DF=x,则CF=2b-x=22a-x,
在Rt△COF中,由勾股定理得OF2+OC2=CF2,
∴x2+(2a)2=(2 a-x)2,
解得:x=22a,
∴OF=DF=22a,
∴6DF=6×22a=3a,
又∵GE2=a2+b2,
∴GE=3a,
∴GE=6DF,
∴③符合题意;
∵22OF=22×22a=2a,
∴OC=22OF,
∴④符合题意;
∵无法证明∠FCO=∠GCE,
∴无法判断△COF∽△CEG,
∴⑤不符合题意;
∴正确的有①③④.
故答案为:B.
【分析】由矩形性质和折叠的性质可得DG=OG=AG,AE=OE=BE,OC=BC,∠DGF=∠FGO,∠AGE=∠OGE,∠AEG=∠OEG,∠OEC=∠BEC,从而可得∠FGE=∠FGO+∠OGE=90°,∠GEC=∠OEG+∠OEC=90°,得∠FGE+∠GEC=180°,可判定GF∥CE;设AD=2a,AB=2b,则DG=OG=AG=a,AE=OE=BE=b,得CG=OG+OC=3a,由勾股定理得GE2=a2+b2,CE2=b2+(2a)2,CG2=GE2+CE2,即得(3a)2=a2+b2+b2+(2a)2,解得b=2a,从而得AB=2AD;设OF=DF=x,则CF=2b-x=22a-x,由勾股定理得OF2+OC2=CF2,即x2+(2a)2=(2 a-x)2,解得x=22a,从而得OF=DF=22a,进而求得GE=6DF;又22OF=22×22a=2a,从而可得∴OC=22OF;因条件不足,无法证明∠FCO=∠GCE,因而无法判断△COF∽△CEG. 据此逐项分析即可得出正确答案.
5.【答案】B
【解析】【解答】解:取AB与CD的中点M,N,连接MN,作点B关于MN的对称点E',连接E'C,E'B
,
此时CE'的长就是GB+GC的最小值;
∵MN∥AD,
∴HM= 12 AE,
∵HB⊥HM,AB=4,∠A=60°,
∴MB=2,∠HMB=60°,
∴HM=1,
∴AE'=2,
∴E点与E'点重合,
∵∠AEB=∠MHB=90°,
∴∠CBE=90°,
在Rt△EBC中,EB=2 3 ,BC=4,
∴EC=2 7 ,
故答案为:B.
【分析】取AB与CD的中点M,N,连接MN,作点B关于MN的对称点E',连接E'C,E'B,此时CE的长就是GB+GC的最小值;利用三角形的中位线定理可得到HM= 12 AE,可求出HM的长;利用30°角所对的直角边等于斜边的一半,可求出AE的长,利用勾股定理求出BE的长;然后利用勾股定理求出EC的长.
6.【答案】C
【解析】【解答】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= 12 AC=AF;同理DF∥AB,且DF= 12 AB=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= 12 AB=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;
故答案为:C.
【分析】根据三角形中位线定理可得ED∥AC,且ED= 12 AC=AF,DF∥AB,且DF= 12 AB=AE,可证四边形AEDF一定是平行四边形,由∠A=90°,可证四边形AEDF是矩形;根据平行线可证△BDE∽△BCA , △CDF∽△CBA,利用相似三角形的性质可得 S△BDE=14S△BCA,S△CDF=14S△BCA,据此判断A、B、D;由AB=BC,可得DF= 12 AB=AE,从而得出四边形 AEDF 不一定是菱形,据此判断C.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:∵四边形 ABCD 是平行四边形
∴AB=CD ∠B=∠ADC=60°,∠ACB=∠CAD
由翻折可知:BA=AB′=DC,∠ACB=∠AC B′=45°,
∴△AEC为等腰直角三角形
∴AE=CE
∴Rt△AE B′≌Rt△CDE
∴EB′=DE
∵在等腰Rt△AEC中, AC=6
∴CE=3
∵在Rt△DEC中, CE=3 ,∠ADC=60°
∴∠DCE=30°
∴DE=1
在等腰Rt△DE B′中,EB′=DE=1
∴B'D = 2
故答案为:B
【分析】由折叠的性质可得△AEC为等腰直角三角形,结合平行四边形的性质可证Rt△AE B′≌Rt△CDE,由全等三角形的性质可得EB′=DE,在等腰Rt△AEC中,用勾股定理可求得CE的值,解Rt△DEC可求得DE的值,在等腰Rt△DE B′中,用勾股定理可求解.
8.【答案】A
【解析】【解答】解:①如图1,连接AC并延长到点E.
∵∠BCE=∠BAC+∠B,
∠DCE=∠DAC+∠D,
∴∠BCE+∠DCE=∠BAC+∠B+∠DAC+∠D.
即 ∠BCD=∠BAD+∠B+∠D.
所以结论①正确;
②如图2,连接BD,作直线AC.
∵AB=AD,
∴点A在线段BD的垂直平分线上.
∵CB=CD,
∴点C在线段BD的垂直平分线上.
∴点A和点C都在线段BD的垂直平分线上.
∴直线AC是线段BD的垂直平分线.
∴AC⊥BD.
所以结论②正确;
③如图③,
由①可知, ∠BCD=∠A+∠B+∠D,
当 ∠BCD=2∠A 时,有 2∠A=∠A+∠B+∠D,
∴∠A=∠B+∠D.
因再无其它已知条件证得BC=CD,所以结论③错误;
④如图④,假设存在凹四边形ABCD,连接AC.
当 AB=CD,AD=BC 时,
∵AC=CA,
∴△ABC≅△CDA(SSS).
∴∠1=∠4,∠3=∠2.
∴AB∥CD,BC∥DA.
∴四边形ABCD是平行四边形.
∵平行四边形是凸四边形,
这与“四边形ABCD是凹四边形”的假设相矛盾.
∴不存在凹四边形ABCD,使得 AB=CD,AD=BC.
所以结论④错误.
故答案为:A.
【分析】①如图1,连接AC并延长到点E,利用三角形外角和定理可得∠BCD=∠BAD+∠B+∠D;
②如图2,连接BD,作直线AC,根据线段垂直平分线的性质与判定,可得AC⊥BD;
③由①得∠BCD=∠BAD+∠B+∠D,结合∠BCD=2∠A,可得∠A=∠B+∠D,无法证明BC=CD;
④如图④,假设存在凹四边形ABCD,连接AC.证明四边形ABCD是平行四边形,由于平行四边形是凸四边形,据此判断即可.
9.【答案】B
【解析】【解答】解:A、重叠部分为矩形,长是4宽是2,所以面积为4×2=8;
B、重叠部分是平行四边形,与正方形边重合部分的长大于2,高是4,所以面积大于8;
C、图C与图B对比,因为图C的倾斜度比图B的倾斜度小,所以,图C的底比图B的底小,两图为等高不等底,所以图C阴影部分的面积小于图B阴影部分的面积;
D、如图,BD= 42+42=42 ,GE=DE=2,HF=BF=2,
∴GH= 42-4 ,
∴S重叠部分= 2×(42+42-4)2=82-4 ,小于8;
故答案为:B.
【分析】A、阴影部分是长方形,根据长方形的面积公式即可求出阴影部分的面积=8;
B、重叠部分是平行四边形,与正方形边重合部分的长大于2,高是4,根据平行四边形的面积公式即可求出阴影部分的面积>8;
C、图C阴影部分的倾斜度比图B阴影部分的倾斜度小,得出图C中平行四边形的底比图B中平行四边形的底小,高是4,从而得出图C阴影部分的面积小于图B阴影部分的面积;
D、先求出BD的长,从而求出GH的长,利用梯形的面积公式求出阴影部分的面积<8,即可得出重叠部分的面积最大的是图B.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:A、一组对边平行且另一组对边相等的四边形是平行四边形或等腰梯形,本选项说法是假命题;
B、对角线互相垂直且平分的四边形是菱形,本选项说法是假命题;
C、有一个角是直角的平行四边形是矩形,本选项说法是真命题;
D、有一组邻边相等且有一个角是直角的四边形是正方形,本选项说法是假命题;
故答案为:C.
【分析】根据平行四边形的判定定理可判断A;根据菱形的判定定理可判断B;根据矩形的判定定理可判断C;根据正方形的判定定理可判断D.
11.【答案】24
【解析】【解答】∵矩形 AEGF 的周长为 20cm ,
∴AE+AF=10 ,
设 AE=x ,则 AF=10-x , AB=x+2 , AD=12-x ,
S阴影=SABCD-SAEGF=AB×AD-AE×AF
=(x+2)(12-x)-x(10-x)
=12x+24-x2-2x-10x+x2
=24 ,
故答案为24.
【分析】由矩形的性质及周长,可求出AE+AF=10,设 AE=x ,则 AF=10-x , AB=x+2 , AD=12-x ,由S阴影=S矩形ABCD-S矩形AEGF,利用矩形的面积公式代入计算即得结论.
12.【答案】(3,0)
【解析】【解答】解:∵四边形 OABC 是平行四边形,
∴OA=BC=3,
∴点A的坐标是(3,0),
故答案是:(3,0).
【分析】由平行四边形的性质可得OA=BC=3,据此不难得到点A的坐标.
13.【答案】98
【解析】【解答】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 .
【分析】过点C作CM// C'D' 交 B'C' 于点M,利用旋转的性质可得AB=AB',AD=AD',同时可证得两平行四边形的对角相等,由此可推出∠BAB'=∠DAD',∠B=∠D',可推出△ABB'∽△ADD',利用相似三角形的对应边成比例,可得出对应边的比;从而可求出DD'的值,即可求出CD',B'C;再证明△CME∽△DC'E,利用相似三角形的性质可求出CE的长.
14.【答案】50
【解析】【解答】解:过点E作EF⊥BC,垂足为F,
∵∠EBC=30°,BE=10,
∴EF= 12 BE=5,
∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,
∴∠DEC=∠BCE,
又EC平分∠BED,即∠BEC=∠DEC,
∴∠BCE=∠BEC,
∴BE=BC=10,
∴四边形ABCD的面积= BC×EF = 10×5 =50,
故答案为:50.
【分析】过点E作EF⊥BC,垂足为F,由含30°角的直角三角形的性质得出EF= 12 BE=5,根据平行四边形的性质及角平分线的定义得出∠BCE=∠BEC,从而可得BE=BC=10,由平行四边形ABCD的面积= BC×EF,据此计算即可.
15.【答案】125
【解析】【解答】解:∵菱形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,且AC=8,DB=6,
∴AO=4,DO=3,∠AOD=90°,
∴AD=5,
在 Rt△ADO 中,由等面积法得: 12AO·DO=12AD·OE ,
∴OE=AO·DOAD=3×45=125
故答案为: 125 .
【分析】由菱形的性质得出AO=4,DO=3,∠AOD=90°,利用勾股定理求出AB=5,由△ADO的面积=12AO·DO=12AD·OE,据此求出OE的长.
16.【答案】43
【解析】【解答】解:由折叠性质可得CF=BC=5,BE=EF,
由矩形性质有CD=AB=3,BC=AD=5,
∵∠D=90°,
∴DF=CF2-CD2=4,
所以AF=AD-DF=5-4=1,
所以 BE=EF=x,则AE=AB-BE=3-x,在Rt△AEF中:
AE2+AF2=EF2,
∴(3-x)2+12=x2,
解得x=53,
∴AE=3-53=43
故答案为:43.
【分析】由折叠的性质可得CF=BC=5,BE=EF,由矩形性质可得CD=AB=3,BC=AD=5,利用勾股定理可得DF,由AF=AD-DF可得AF,设BE=EF=x,则AE=3-x,利用勾股定理可得x,进而可得AE.
17.【答案】1
【解析】【解答】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.
【分析】连接AG,EG,根据垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等可得AG=EG,根据正方形的性质可得∠B=∠C=90°,AB=BC=CD=8,由中点的概念可得CE=4,设BG=x,则CG=8-x,然后在Rt△CEG、Rt△ABG中,利用勾股定理计算即可.
18.【答案】49
【解析】【解答】解:∵两个空白正方形的面积分别为12和3,
∴边长分别为23和3,
∴大正方形的边长为23+3=33,
∴大正方形的面积为(33)2=27,
∴阴影部分的面积为27-12-3=12,
∴米粒落在图中阴影部分的概率=1227=49.
故答案为:49.
【分析】根据空白正方形的面积可得边长分别为23和3,则大正方形的边长为33,求出大正方形的面积,然后求出阴影部分的面积,接下来根据几何概率公式进行计算即可.
19.【答案】10
【解析】【解答】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 ,
∴BEEC=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 .
【分析】设AC与MN的交点为O,根据作图可得MN⊥AC且平分AC,则AO=OC,根据平行四边形以及平行线的性质可得∠FAO=∠OCE,证明△AOF≌△COE,得到AF=EC,推出四边形AECF是平行四边形,结合EA=EC可得四边形AECF为菱形,易得EF∥AB,根据平行线分线段成比例的性质可得E为BC的中点,根据勾股定理可得BC,由直角三角形斜边上中线的性质可得AE=12BC,据此求解.
20.【答案】52π
【解析】【解答】解:∵点M、N分别是边AD、BC的中点,
连接MN,则四边形ABNM是矩形,
∴MN=AB=6,AM=BN=12AD==4,
根据题意知EF在运动中始终与MN交于点Q,如图,
∵四边形ABCD是矩形,
∴AD//BC,
∴ΔAQM∼ΔFQN,
∴NFEM=NQMQ=12
∴NQ=13MN=2
当点E与点A重合时,则NF=12AM=2,
∴BF=BN+NF=4+2=6,
∴AB=BF=6
∴ΔABF是等腰直角三角形,
∴∠AFB=45°,
∵BH⊥AF,
∴∠HBF=45°
由题意得,点H在以BQ为直径的HN⌢上运动,运动路径长为HN⌢长,取BQ中点O,连接HO,NO,
∴∠HON=90°,
又∠BNQ=90°,
∴BQ=BN2+NQ2=42+22=25,
∴ON=OH=OQ=12BQ=5,
∴HN⌢的长为90π×5180=52π
故答案为:52π.
【分析】连接MN,则四边形ABNM是矩形,MN=AB=6,AM=BN=4,根据矩形的性质可得AD//BC,证明△AQM∽△FQN,根据相似三角形的性质可得NQ,当点E与点A重合时,则NF=2,BF=BN+NF=6,推出△ABF是等腰直角三角形,得到∠AFB=∠HBF=45°,由题意得:点H在以BQ为直径的HN⌢上运动,运动路径长为HN⌢长,取BQ中点O,连接HO,NO,利用勾股定理求出BQ,有ON=OH=OQ可得ON的值,然后根据弧长公式进行计算.
21.【答案】(1)证明:∵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.
【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB∥CD,AB=CD,根据平行线的性质得∠ABE=∠CDF,结合BE=DF,然后根据全等三角形的判定定理“SAS”进行证明;
(2) 根据全等三角形的性质可得AE=CF,∠AEB=∠CFD,结合邻补角的性质可得∠AEF=∠CFE,推出AE∥CF,然后根据平行四边形的判定定理“一组对边平行且相等的四边形是平行四边形”进行证明.
22.【答案】(1)证明:∵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
(3)解:∵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=4(4-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.
【解析】【解答】解:(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,
∴ △BEF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.
【分析】(1)根据正方形的性质可得∠A=∠B=90°,EH=EF,∠HEF=90°,根据同角的余角相等可得∠BEF=∠AHE,证明△AEH≌△BFE,得到AH=BE,据此证明;
(2)同理证明△AEH≌△FCG,得到EH=FG,根据线段的和差关系可得BE=BF,推出△EBF是等腰直角三角形,得到∠BEF=∠BFE=45°,易得∠AEH=∠CFG=45°,则∠HEF=∠EFG=90°,推出EH∥FG,然后根据矩形的判定定理进行解答;
(3)根据正方形的性质可得AB∥CD,易得四边形AEGD为平行四边形,则AD∥EG,过点H作 HM⊥BC,垂足为点M,交EG于点N,设OE=4x,OF=5x,HN=h,根据平行线分线段成比例的性质可得h,由三角形的面积公式可得S,根据二次函数的性质可得S的最大值以及对应的x的值,进而求出OE、OF,然后结合平行四边形的判定定理进行解答.
23.【答案】(1)证明:如图1中,作FM⊥AC,垂足为M,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=90°,
∵FM⊥AC,
∴∠B=∠AMF=90°,
∵旋转角等于∠BAC,
∴∠BAC=∠EAF,AE=AF
∴∠BAE=∠MAF,
在△ABE和△AMF中,
∠B=∠AMF∠BAE=∠MAFAE=AF
∴△ABE≌△AMF(AAS),
∴AB=AM;
(2)解: 解:当点E在BC上,在Rt△ABE中,
AB=4,AE=32,
∴BE=AE2-AB2=(32)2-42=2,
∵△ABE≌△AMF,
∴AB=AM=4,FM=BE=2,
在Rt△ABC中,AB=4,BC=3,
∴AC=AB2+BC2=42+32=5,
∴CM=AC−AM=5−4=1,
∵∠CMF=90°,
∴CF=CM2+FM2=12+(2)2=3.
当点E在CD上时,过点F作FN⊥AC于点N,
∵∠BAC=∠EAF,
∴∠BAE=∠FAN,
∵AB∥CD,
∴∠BAE=∠AED=∠FAN,
在△ADE和△ANF中,
∠D=∠ANF∠AED=∠FANAE=AF
∴△ADE≌△ANF(AAS),
∴AD=NF=3,AN=DE
在Rt△ADE中
DE=AN=AE2-AD2=322-32=3,
∴CN=AC-AN=5-3=2
在Rt△CNF中
CF=FN2+CN2=32+22=13;
∴CF的值为3或13.
(3)解:当点E在BC上时,如图2中,过点D作DH⊥FM于点H,
∵△ABE≌△AMF,
∴AM=AB=4,
∵∠AMF=90°,
∴点F在射线FM上运动,当点F与K重合时,DH的值最小,
∵∠CMJ=∠ADC=90°,∠MCJ=∠ACD,
∴△CMJ∽△CDA,
∴CMCD=MJAD=CJAC,
∴14=MJ3=CJ5,
∴MJ=34,CJ=54,
∴DJ=CD-CJ=4-54=114;
∵∠CMJ=∠DHJ=90°,∠CJM=∠DJH,
∴△CMJ∽△DHJ,
∴CMDH=CJDJ,
∴1DH=54114,
∴DH=115,
∴DF的最小值为115;
当点E在线段CD上时,如图3中,将线段AD绕点A顺时针旋转,旋转角为∠BAC,得到线段AR,连接FR,过点D作DQ⊥AR于点Q,DK⊥FR于点K,
∵∠EAF=∠BAC,∠DAR=∠BAC,
∴∠DAE=∠RAF,
在△ADE和△ARF中
AE=AF∠DAE=∠RAFAD=AR
∴△ADE≌△ARF(SAS),
∴∠ADE=∠ARF=90°,
∴点F在直线RF上运动,当点D与K重合时,DF的值最小,
∵DQ⊥AR,DK⊥RF,
∴∠R=∠DQR=∠DKR=90°,
∴四边形DKRQ是矩形,
∴DK=QR,
∴AQ=AD•cos∠BAC=3×45=125,
∵AR=AD=3,
∴DK=QR=AR-AQ=35,
∴DF的最小值为35,
∵35<115,
∴DF的最小值为35.
【解析】【分析】(1)作FM⊥AC,垂足为M,利用矩形的性质和垂直的定义可证得∠B=∠AMF=90°,利用旋转角等于∠BAC,可证得∠BAE=∠MAF,AE=AF,利用AAS证明△ABE≌△AMF,利用全等三角形的性质可证得结论.
(2)分情况讨论:当点E在BC上,在Rt△ABE中,利用勾股定理求出BE的长,利用全等三角形的性质可得到AB,FM的长;在Rt△ABC中,利用勾股定理求出AC的长,即可求出CM的长,利用勾股定理求出CF的长;当点E在CD上时,过点F作FN⊥AC于点N,易证∠BAE=∠AED=∠FAN,利用AAS证明△ADE≌△ANF,利用全等三角形的性质可证得AD=NF=3,AN=DE,利用勾股定理求出AN的长,即可得到CN的长;然后在Rt△CNF中,利用勾股定理求出CF的长,综上所述可得到CF的值.
(3)分情况讨论:当点E在BC上时,如图2中,过点D作DH⊥FM于点H,利用全等三角形的性质可得到AM的长,同时可得到点F在射线FM上运动,当点F与K重合时,DH的值最小,利用有两组对应角分别相等的两三角形相似,可证得△CMJ∽△CDA,利用相似三角形的对应边成比例可求出MJ,CJ的长,由此可求出DJ;再证明△CMJ∽△DHJ,利用相似三角形的性质可求出DH的长;当点E在线段CD上时,如图3中,将线段AD绕点A顺时针旋转,旋转角为∠BAC,得到线段AR,连接FR,过点D作DQ⊥AR于点Q,DK⊥FR于点K,利用SAS证明△ADE≌△ARF,可得到∠ADE=∠ARF=90°,即可证得点F在直线RF上运动,当点D与K重合时,DF的值最小;易证四边形DKRQ是矩形,利用矩形的性质可证得DK=QR,利用解直角三角形求出AQ的长,同时可求出DK的长,由此可得到DF的最小值,比较大小可求出DF的最小值.
24.【答案】(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.
【解析】【分析】(1)根据平行四边形的性质可得AB∥DC,由中点的概念可得OB=OD,根据平行线的性质可得∠OBE=∠ODF,由对顶角的性质可得∠BOE=∠DOF,然后根据全等三角形的判定定理ASA进行证明;
(2)根据全等三角形的性质可得EO=FO,结合OB=OD可推出四边形BEDF是平行四边形,然后根据平行四边形的性质可得结论.
25.【答案】(1)解: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)解: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
【解析】【分析】(1)设BE=x,则AE=EC=4-x,在Rt△ABE中,根据勾股定理可得x,据此可得BE、AE、CE的值,根据等腰三角形的性质得∠1=∠2,由折叠得△FAC≌△BAC,得到∠FAC=∠CAB,AF=AB,结合∠1+∠CAB=90°可得∠FAC+∠1=90°,则∠FAE=90°,然后利用勾股定理可得EF;
(2)过F作FM⊥BC于M,设EM=a,则EC=3-a,在Rt△FME、Rt△FMC中,由勾股定理建立方程,求解可得a及FM的长,然后根据三角函数的概念进行计算.
26.【答案】(1)解:∵BC=x,矩形CDEF的面积是矩形BCFA面积的2倍,
∴CD=2x,
∴BD=3x,AB=CF=DE= 13 (24-BD)=8-x,
依题意得:3x(8-x)=36,
解得:x1=2,x2=6(不合题意,舍去),
此时x的值为2m;
(2)解:设矩形养殖场的总面积为S,
由(1)得:S=3x(8-x)=-3(x-4)2+48,
∵-3
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