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矩形菱形与正方形
一、选择题
1.(2018•四川凉州•3 分)如图将矩形 ABCD 沿对角线 BD 折叠,使 C 落在 C′处,BC′交 AD 于点 E,则下到结论不一
定成立的是( )
A.AD=BC′ B.∠EBD=∠EDB C.△ABE∽△CBD D.sin∠ABE=
【分析】主要根据折叠前后角和边相等找到相等的边之间的关系,即可选出正确答案.
【解答】解:A、BC=BC′,AD=BC,∴AD=BC′,所以正确.
B、∠CBD=∠EDB,∠CBD=∠EBD,∴∠EBD=∠EDB 正确.
D、∵sin∠ABE= ,
∴∠EBD=∠EDB
∴BE=DE
∴sin∠ABE= .
故选:C.
【点评】本题主要用排除法,证明 A,B,D 都正确,所以不正确的就是 C,排除法也是数学中一种常用的解题方
法.
2 (2018•山东滨州•3 分)下列命题,其中是真命题的为( )
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.对角线相等的四边形是矩形
D.一组邻边相等的矩形是正方形
【分析】分析是否为真命题,需要分别分析各题设是否能推出结论,从而利用排除法得出答案.
【解答】解:A、例如等腰梯形,故本选项错误;
B、根据菱形的判定,应是对角线互相垂直的平行四边形,故本选项错误;
C、对角线相等且互相平分的平行四边形是矩形,故本选项错误;
D、一组邻边相等的矩形是正方形,故本选项正确.
故选:D.
【点评】本题主要考查平行四边形的判定与命题的真假区别.正确的命题叫真命题,错误的命题叫做假命题.判断命2
题的真假关键是要熟悉课本中的性质定理,难度适中.
3.(2018·湖北省宜昌·3 分)如图,正方形 ABCD 的边长为 1,点 E,F 分别是对角线 AC 上的两点,EG⊥AB.EI⊥
AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为 G,I,H,J.则图中阴影部分的面积等于 ( )
A.1 B. C. D.
【分析】根据轴对称图形的性质,解决问题即可;
【解答】解:∵四边形 ABCD 是正方形,
∴直线 AC 是正方形 ABCD 的对称轴,
∵EG⊥AB.EI⊥AD,FH⊥AB,FJ⊥AD,垂足分别为 G,I,H,J.
∴根据对称性可知:四边形 EFHG 的面积与四边形 EFJI 的面积相等,
∴S 阴= S 正方形 ABCD= ,
故选:B.
【点评】本题考查正方形的性质,解题的关键是利用轴对称的性质解决问题,属于中考常考题型.
4.(2018·湖北省孝感·3 分)如图,菱形 ABCD 的对角线 AC,BD 相交于点 O,AC=10,BD=24,则菱形 ABCD 的周长为
( )
A.52 B.48 C.40 D.20
【分析】由勾股定理即可求得 AB 的长,继而求得菱形 ABCD 的周长.
【解答】解:∵菱形 ABCD 中,BD=24,AC=10,
∴OB=12,OA=5,
在 Rt△ABO 中,AB= =13,
∴菱形 ABCD 的周长=4AB=52,
故选:A.3
【点评】此题考查了菱形的性质、勾股定理等知识,解题的关键是熟练掌握菱形的性质,属于中考常考题型.
5(2018·山东临沂·3 分)如图,点 E、F、G、H 分别是四边形 ABCD 边 AB、BC、CD、DA 的中点.则下列说法:
①若 AC=BD,则四边形 EFGH 为矩形;
②若 AC⊥BD,则四边形 EFGH 为菱形;
③若四边形 EFGH 是平行四边形,则 AC 与 BD 互相平分;
④若四边形 EFGH 是正方形,则 AC 与 BD 互相垂直且相等.
其中正确的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】因为一般四边形的中点四边形是平行四边形,当对角线 BD=AC 时,中点四边形是菱形,当对角线 AC⊥BD 时,
中点四边形是矩形,当对角线 AC=BD,且 AC⊥BD 时,中点四边形是正方形,
【解答】解:因为一般四边形的中点四边形是平行四边形,
当对角线 BD=AC 时,中点四边形是菱形,当对角线 AC⊥BD 时,中点四边形是矩形,当对角线 AC=BD,且 AC⊥BD 时,
中点四边形是正方形,
故④选项正确,
故选:A.
【点评】本题考查中点四边形、平行四边形、矩形、菱形的判定等知识,解题的关键是记住一般四边形的中点四边形
是平行四边形,当对角线 BD=AC 时,中点四边形是菱形,当对角线 AC⊥BD 时,中点四边形是矩形,当对角线 AC=BD,
且 AC⊥BD 时,中点四边形是正方形.
6(2018·山东威海·3 分)矩形 ABCD 与 CEFG,如图放置,点 B,C,E 共线,点 C,D,G 共线,连接 AF,取 AF 的中
点 H,连接 GH.若 BC=EF=2,CD=CE=1,则 GH=( )4
A.1 B. C. D.
【分析】延长 GH 交 AD 于点 P,先证△APH≌△FGH 得 AP=GF=1,GH=PH= PG,再利用勾股定理求得 PG= ,从而得出
答案.
【解答】解:如图,延长 GH 交 AD 于点 P,
∵四边形 ABCD 和四边形 CEFG 都是矩形,
∴∠ADC=∠ADG=∠CGF=90°,AD=BC=2、GF=CE=1,
∴AD∥GF,
∴∠GFH=∠PAH,
又∵H 是 AF 的中点,
∴AH=FH,
在△APH 和△FGH 中,
∵ ,
∴△APH≌△FGH(ASA),
∴AP=GF=1,GH=PH= PG,
∴PD=AD﹣AP=1,
∵CG=2、CD=1,
∴DG=1,
则 GH= PG= × = ,
故选:C.5
【点评】本题主要考查矩形的性质,解题的关键是掌握全等三角形的判定与性质、矩形的性质、勾股定理等知识点.
7(2018•湖南省永州市•4 分)下列命题是真命题的是( )
A.对角线相等的四边形是矩形
B.对角线互相垂直的四边形是菱形
C.任意多边形的内角和为 360°
D.三角形的中位线平行于第三边,并且等于第三边的一半
【分析】根据矩形的判定方法对 A 进行判断;根据菱形的判定方法对 B 进行判断;根据多边形的内角和对 C 进行判断;
根据三角形中位线性质对 D 进行判断.
【解答】解:A、对角线相等的平行四边形是矩形,所以 A 选项为假命题;
B、对角线互相垂直的平行四边形是菱形,所以 B 选项为假命题;
C、任意多边形的外角和为 360°,所以 C 选项为假命题;
D、三角形的中位线平行于第三边且等于第三边的一半,所以 D 选项为真命题.
故选:D.
【点评】本题考查了命题与定理:判断一件事情的语句,叫做命题.许多命题都是由题设和结论两部分组成,题设是
已知事项,结论是由已知事项推出的事项,一个命题可以写成“如果…那么…”形式. 有些命题的正确性是用推理
证实的,这样的真命题叫做定理.
8(2018 年江苏省宿迁)如图,菱形 ABCD 的对角线 AC、BD 相交于点 O,点 E 为边 CD 的中点,若菱形 ABCD 的周长为 16,
∠BAD=60°,则△OCE 的面积是( )。
A. B. 2 C. D. 4
【答案】A
【考点】三角形的面积,等边三角形的判定与性质,勾股定理,菱形的性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵菱形 ABCD 的周长为 16,∴菱形 ABCD 的边长为 4,
∵∠BAD=60°,
∴△ABD 是等边三角形,
又∵O 是菱形对角线 AC、BD 的交点,
∴AC⊥BD,
在 Rt△AOD 中,
∴AO= ,
∴AC=2A0=4 ,
∴S△ACD= ·OD·AC= ×2×4 =4 ,6
又∵O、E 分别是中点,
∴OE∥AD,
∴△COE∽△CAD,
∴ ,
∴ ,
∴S△COE= S△CAD= ×4 = .
故答案为:A.
【分析】根据菱形的性质得菱形边长为 4,AC⊥BD,由一个角是 60 度的等腰三角形是等边三角形得△ABD 是等边三角
形;在 Rt△AOD 中,根据勾股定理得 AO= ,AC=2A0=4 ,根据三角形面积公式得 S△ACD= ·OD·AC=4 ,
根据中位线定理得 OE∥AD,由相似三角形性质得 ,从而求出△OCE 的面积.
9(2018·新疆生产建设兵团·5 分)如图,矩形纸片 ABCD 中,AB=6cm,BC=8cm.现将其沿 AE 对折,使得点 B 落在
边 AD 上的点 B1 处,折痕与边 BC 交于点 E,则 CE 的长为( )
A.6cm B.4cm C.3cm D.2cm
【分析】根据翻折的性质可得∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,然后求出四边形 ABEB1 是正方形,再根据正方形的性质可得
BE=AB,然后根据 CE=BC﹣BE,代入数据进行计算即可得解.
【解答】解:∵沿 AE 对折点 B 落在边 AD 上的点 B1 处,
∴∠B=∠AB1E=90°,AB=AB1,
又∵∠BAD=90°,
∴四边形 ABEB1 是正方形,
∴BE=AB=6cm,
∴CE=BC﹣BE=8﹣6=2cm.
故选:D.
【点评】本题考查了矩形的性质,正方形的判定与性质,翻折变换的性质,判断出四边形 ABEB1 是正方形是解题的关
键.7
10(2018·新疆生产建设兵团·5 分)如图,点 P 是边长为 1 的菱形 ABCD 对角线 AC 上的一个动点,点 M,N 分别是
AB,BC 边上的中点,则 MP+PN 的最小值是( )
A. B.1 C. D.2
【分析】先作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值.然后证明四边形 ABNM′为平
行四边形,即可求出 MP+NP=M′N=AB=1.
【解答】解:如图 ,
作点 M 关于 AC 的对称点 M′,连接 M′N 交 AC 于 P,此时 MP+NP 有最小值,最小值为 M′N 的长.
∵菱形 ABCD 关于 AC 对称,M 是 AB 边上的中点,
∴M′是 AD 的中点,
又∵N 是 BC 边上的中点,
∴AM′∥BN,AM′=BN,
∴四边形 ABNM′是平行四边形,
∴M′N=AB=1,
∴MP+NP=M′N=1,即 MP+NP 的最小值为 1,
故选:B.
【点评】本题考查的是轴对称﹣最短路线问题及菱形的性质,熟知两点之间线段最短的知识是解答此题的关键.
11. (2018·四川宜宾·3 分)在△ABC 中,若 O 为 BC 边的中点,则必有:AB2+AC2=2AO2+2BO2 成立.依据以上结论,
解决如下问题:如图,在矩形 DEFG 中,已知 DE=4,EF=3,点 P 在以 DE 为直径的半圆上运动,则 PF2+PG2 的最小值为
( )8
A. B. C.34 D.10
【考点】M8:点与圆的位置关系;LB:矩形的性质.
【分析】设点 M 为 DE 的中点,点 N 为 FG 的中点,连接 MN,则 MN、PM 的长度是定值,利用三角形的三边关系可得出 NP
的最小值,再利用 PF2+PG2=2PN2+2FN2 即可求出结论.
【解答】解:设点 M 为 DE 的中点,点 N 为 FG 的中点,连接 MN 交半圆于点 P,此时 PN 取最小值.
∵DE=4,四边形 DEFG 为矩形,
∴GF=DE,MN=EF,
∴MP=FN= DE=2,
∴NP=MN﹣MP=EF﹣MP=1,
∴PF2+PG2=2PN2+2FN2=2×12+2×22=10.
故选:D.
【点评】本题考查了点与圆的位置关系、矩形的性质以及三角形三变形关系,利用三角形三边关系找出 PN 的最小值
是解题的关键.
12(2018·天津·3 分)如图,在正方形 中, , 分别为 , 的中点, 为对角线 上的一个动点,则下列
线段的长等于 最小值的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】分析:点 E 关于 BD 的对称点 E′在线段 CD 上,得 E′为 CD 中点,连接 AE′,它与 BD 的交点即为点 P,PA+PE
的最小值就是线段 AE′的长度;通过证明直角三角形 ADE′≌直角三角形 ABF 即可得解.
详解:过点 E 作关于 BD 的对称点 E′,连接 AE′,交 BD 于点 P.9
∴PA+PE 的最小值 AE′;
∵E 为 AD 的中点,
∴E′为 CD 的中点,
∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AB=BC=CD=DA,∠ABF=∠AD E′=90°,
∴DE′=BF,
∴ΔABF≌ΔAD E′,
∴AE′=AF.
故选 D.
点睛:本题考查了轴对称--最短路线问题、正方形的性质.此题主要是利用“两点之间线段最短”和“任意两边之和
大于第三边”.因此只要作出点 A(或点 E)关于直线 BD 的对称点 A′(或 E′),再连接EA′(或 AE′)即可.
13(2018·四川自贡·4 分)如图,在边长为 a 正方形 ABCD 中,把边 BC 绕点 B 逆时针旋转 60°,得到线段 BM,连
接 AM 并延长交 CD 于 N,连接 MC,则△MNC 的面积为( )
A. B. C. D.
【分析】作 MG⊥BC 于 G,MH⊥CD 于 H,根据旋转变换的性质得到△MBC 是等边三角形,根据直角三角形的性质和勾股
定理分别求出 MH、CH,根据三角形的面积公式计算即可.
【解答】解:作 MG⊥BC 于 G,MH⊥CD 于 H,
则 BG=GC,AB∥MG∥CD,
∴AM=MN,
∵MH⊥CD,∠D=90°,
∴MH∥AD,
∴NH=HD,
由旋转变换的性质可知,△MBC 是等边三角形,
∴MC=BC=a,10
由题意得,∠MCD=30°,
∴MH= MC= a,CH= a,
∴DH=a﹣ a,
∴CN=CH﹣NH= a﹣(a﹣ a)=( ﹣1)a,
∴△MNC 的面积= × ×( ﹣1)a= a2,
故选:C.
【点评】本题考查的是旋转变换的性质、正方形的性质,掌握正方形的性质、平行线的性质是解题的关键.
14(2018·台湾·分)如图 1 的矩形 ABCD 中,有一点 E 在 AD 上, 今以 BE 为折线将 A 点往右折,如图 2 所示,再作
过 A 点且与 CD 垂直的直线,交 CD 于 F 点,如图 3 所示,若 AB=6 ,BC=13,∠BEA=60°,则图 3 中 AF 的长度为何?
( )
A.2 B.4 C.2 D.4
【分析】作 AH⊥BC 于 H.则四边形 AFCH 是矩形,AF=CH,AH=CF=3 .在 Rt△ABH 中,解直角三角形即可解决问题;
【解答】解:作 AH⊥BC 于 H.则四边形 AFCH 是矩形,AF=CH,AH=CF=3 .
在 Rt△AHB 中,∠ABH=30°,
∴BH=AB•cos30°=9,
∴CH=BC﹣BH=13﹣9=4,
∴AF=CH=4,
故选:B.
【点评】本题考查翻折变换、矩形的性质、勾股定理、解直角三角形等知识,解题的关键是学会添加常用辅助线,构11
造直角三角形解决问题,属于中考常考题型.
15.(2018·浙江宁波·4 分)在矩形 ABCD 内,将两张边长分别为 a 和 b(a>b)的正方形纸片按图 1,图 2 两种方
式放置(图 1,图 2 中两张正方形纸片均有部分重叠),矩形中未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示,设图 1
中阴影部分的面积为 S1,图 2 中阴影部分的面积为 S2.当 AD﹣AB=2 时,S2﹣S1 的值为( )
A.2a B.2b C.2a﹣2b D.﹣2b
【考点】正方形的性质
【分析】利用面积的和差分别表示出 S1 和 S2,然后利用整式的混合运算计算它们的差.
【解答】解:S1=(AB﹣a)•a+(CD﹣b)(AD﹣a)=(AB﹣a)•a+(AB﹣b)(AD﹣a),
S2=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a),
∴S2﹣S1=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a)﹣(AB﹣a)•a﹣(AB﹣b)(AD﹣a)=(AD﹣a)(AB﹣AB+b)+(AB﹣a)
(a﹣b﹣a)=b•AD﹣ab﹣b•AB+ab=b(AD﹣AB)=2b.
故选:B.
【点评】本题考查了整式的混合运算:整体”思想在整式运算中较为常见,适时采用整体思想可使问题简单化,并且
迅速地解决相关问题,此时应注意被看做整体的代数式通常要用括号括起来.也考查了正方形的性质.
16(2018·重庆(A)·4 分)下列命题正确的是
A.平行四边形的对角线互相垂直平分 B.矩形的对角线互相垂直平分
C.菱形的对角线互相平分且相等 D.正方形的对角线互相垂直平分
【考点】四边形的对角线的性质
【解析】
A.错误。平行四边形的对角线互相平分。
B.错误。矩形的对角线互相平分且相等。
C.错误。菱形的对角线互相垂直平分,不一定相等。
D.正确。正方形的对角线互相垂直平分。另外,正方形的对角线也相等。
【点评】此题主要考查四边形的对角线的性质,属于中考当中的简单题。
17(2018·广东·3 分)下列所述图形中,是轴对称图形但不是中心对称图形的是( )
A.圆 B.菱形 C.平行四边形 D.等腰三角形
【分析】根据轴对称图形与中心对称图形的概念求解.
【解答】解:A、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项错误;12
B、是轴对称图形,也是中心对称图形,故此选项错误;
C、不是轴对称图形,是中心对称图形,故此选项错误;
D、是轴对称图形,不是中心对称图形,故此选项正确.
故选:D.
【点评】本题考查了中心对称图形与轴对称图形的概念:轴对称图形的关键是寻找对称轴,图形两部分沿对称轴折叠
后可重合;中心对称图形是要寻找对称中心,旋转 180 度后与原图重合.
18(2018•河北•2 分)用一根长为 (单位: )的铁丝,首尾相接围成一个正方形.要将它按图 7 的方式向外等距扩
1(单位: ), 得到新的正方形,则这根铁丝需增加( )
A. B. C. D.
19(2018·广东·3 分)如图,点 P 是菱形 ABCD 边上的一动点,它从点 A 出发沿在 A→B→C→D 路径匀速运动到点 D,
设△PAD 的面积为 y,P 点的运动时间为 x,则 y 关于 x 的函数图象大致为( )
A. B. C. D.
【分析】设菱形的高为 h,即是一个定值,再分点 P 在 AB 上,在 BC 上和在 CD 上三种情况,利用三角形的面积公式
列式求出相应的函数关系式,然后选择答案即可.
【解答】解:分三种情况:
①当 P 在 AB 边上时,如图 1,
设菱形的高为 h,
a cm
cm
4cm 8cm ( 4)a cm+ ( 8)a cm+13
y= AP•h,
∵AP 随 x 的增大而增大,h 不变,
∴y 随 x 的增大而增大,
故选项 C 不正确;
②当 P 在边 BC 上时,如图 2,
y= AD•h,
AD 和 h 都不变,
∴在这个过程中,y 不变,
故选项 A 不正确;
③当 P 在边 CD 上时,如图 3,
y= PD•h,
∵PD 随 x 的增大而减小,h 不变,
∴y 随 x 的增大而减小,
∵P 点从点 A 出发沿在 A→B→C→D 路径匀速运动到点 D,
∴P 在三条线段上运动的时间相同,
故选项 D 不正确;
故选:B.
【点评】本题考查了动点问题的函数图象,菱形的性质,根据点 P 的位置的不同,分三段求出△PAD 的面积的表达式
是解题的关键.14
20 (2018 四川省眉山市 2 分 ) 下列命题为真命题的是( )。
A.两条直线被一组平行线所截,所得的对应线段成比例
B.相似三角形面积之比等于相似比
C.对角线互相垂直的四边形是菱形
D.顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正方形
【答案】A
【考点】命题与定理
【解析】【解答】解:A.根据平行线分线段成比例定理即可判断正确,A 符合题意;
B.相似三角形面积之比等于相似比的平方,故错误,B 不符合题意;
C.对角线互相垂直的平行四边形是菱形,故错误,C 不符合题意;
D.顺次连结矩形各边的中点所得的四边形是正菱形,故错误,D 不符合题意;
故答案为:A.
【分析】A.根据平行线分线段成比例定理即可判断对错;
B.根据相似三角形的性质即可判断对错;
C.根据菱形的判定即可判断对错;
D.根据矩形的性质和三角形中位线定理即可判断对错;
21.(2018 四川省泸州市 3 分)如图,正方形 ABCD 中,E,F 分别在边 AD,CD 上,AF,BE 相交于点 G,若 AE=3ED,DF=CF,
则 的值是( )
A. B. C. D.
【分析】如图作,FN∥AD,交 AB 于 N,交 BE 于 M.设 DE=a,则 AE=3a,利用平行线分线段成比例定理解决问题即可;
【解答】解:如图作,FN∥AD,交 AB 于 N,交 BE 于 M.
∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AB∥CD,∵FN∥AD,15
∴四边形 ANFD 是平行四边形,
∵∠D=90°,
∴四边形 ANFD 是解析式,
∵AE=3DE,设 DE=a,则 AE=3a,AD=AB=CD=FN=4a,AN=DF=2a,
∵AN=BN,MN∥AE,
∴BM=ME,
∴MN= a,
∴FM= a,
∵AE∥FM,
∴ = = = ,
故选:C.
【点评】本题考查正方形的性质、平行线分线段成比例定理、三角形中位线定理等知识,解题的关键是学会添加常用
辅助线,构造平行线解决问题,学会利用参数解决问题,属于中考常考题型.
22.(2018 年四川省南充市)如图,正方形 ABCD 的边长为 2,P 为 CD 的中点,连结 AP,过点 B 作 BE⊥AP 于点 E,
延长 CE 交 AD 于点 F,过点 C 作 CH⊥BE 于点 G,交 AB 于点 H,连接 HF.下列结论正确的是( )
A.CE= B.EF= C.cos∠CEP= D.HF2=EF•CF
【考点】S9:相似三角形的判定与性质;KD:全等三角形的判定与性质;LE:正方形的性质;T7:解直角三角形.
【分析】首先证明 BH=AH,推出 EG=BG,推出 CE=CB,再证明△ABC≌△CEH,Rt△HFE≌Rt△HFA,利用全等三角形的
性质即可一一判断.
【解答】解:连接 EH.
∵四边形 ABCD 是正方形,16
∴CD=AB═BC=AD=2,CD∥AB,
∵BE⊥AP,CH⊥BE,
∴CH∥PA,
∴四边形 CPAH 是平行四边形,
∴CP=AH,
∵CP=PD=1,
∴AH=PC=1,
∴AH=BH,
在 Rt△ABE 中,∵AH=HB,
∴EH=HB,∵HC⊥BE,
∴BG=EG,
∴CB=CE=2,故选项 A 错误,
∵CH=CH,CB=CE,HB=HE,
∴△ABC≌△CEH,
∴∠CBH=∠CEH=90°,
∵HF=HF,HE=HA,
∴Rt△HFE≌Rt△HFA,
∴AF=EF,设 EF=AF=x,
在 Rt△CDF 中,有 22+(2﹣x)2=(2+x)2,
∴x= ,
∴EF= ,故 B 错误,
∵PA∥CH,
∴∠CEP=∠ECH=∠BCH,
∴cos∠CEP=cos∠BCH= = ,故 C 错误.
∵HF= ,EF= ,FC=
∴HF2=EF•FC,故 D 正确,
故选:D.
【点评】本题考查正方形的性质、全等三角形的判定和性质、勾股定理、锐角三角函数等知识,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,属于中考选择题中的压轴题.
二.填空题17
1 (2018 四川省眉山市 1 分 ) 如图,菱形 OABC 的一边 OA 在 x 轴的负半轴上,O 是坐标原点,A 点坐标为(-10,0),
对角线 AC 和 OB 相交于点 D 且 AC·OB=160.若反比例函数 y= (x<0)的图象经过点 D,并与 BC 的延长线交于点 E,
则 S△OCE∶S△OAB=________ .
【答案】1:5
【考点】反比例函数系数 k 的几何意义,全等三角形的判定与性质,菱形的性质
【解析】【解答】解:作 CG⊥AO,BH⊥AO,
∵BO·AC=160,
∴S 菱形= ·BO·AC=80,
∴S△OAC= S 菱形=40,
∴ ·AO·CG=40,
∵A(-10,0),
∴OA=10,
∴CG=8,
在 Rt△OGE 中,
∴OG=6,AG=4,
∴C(-6,8),
∵△BAH≌△COG,
∴BH=CG=8,AH=OG=6,
∴B(-16,8),
∵D 为 BO 的中点,
∴D(-8,4),
又∵D 在反比例函数上,
∴k=-8×4=-32,18
∵C(-6,8),
∴E(a,8),
又∵E 在反比例函数上,
∴8a=-32,
∴a=-4,
∴E(-4,8),
∴CE=2,
∴S△OCE= ·CE·CG= ×2×8=8,
S△OAB= ·OA·BH= ×10×8=40,
∴S△OCE:S△OAB=8:40=1:5.
故答案为:1:5.
【分析】解:作 CG⊥AO,BH⊥AO,根据菱形和三角形的面积公式可得 S△OAC= S 菱形=40,从而得 OA=10,CG=8,在 Rt△OGE
中,根据勾股定理得 OG=6,AG=4,即 C(-6,8),根据全等三角形的性质和中点坐标公式可得 B(-16,8),D(-8,4),
将 D 代入反比例函数解析式可得 k,
设 E(a,8),将点 E 坐标代入反比例函数解析式,可得 E(-4,8);根据三角形面积公式分别求得 S△OCE 和 S△OAB ,
从而得 S△OCE:S△OAB.
2 (2018•广西桂林•3 分)如图,矩形 OABC 的边 AB 与 x 轴交于点 D,与反比例函数 (k>0)在第一象限的图像交于
点 E,∠AOD=30°,点 E 的纵坐标为 1,ΔODE 的面积是 ,则 k 的值是________
【答案】
【解析】分析:过 E 作 EF⊥x 轴,垂足为 F,则 EF=1,易求∠DEF=30°,从而 DE= ,根据 ΔODE 的面积是 求出 OD=
,从而 OF=3 ,所以 k=3 .
详解:过 E 作 EF⊥x 轴,垂足为 F,19
∵点 E 的纵坐标为 1,
∴EF=1,
∵ΔODE 的面积是
∴OD= ,
∵四边形 OABC 是矩形,且∠AOD=30°,
∴∠DEF=30°,
∴DF=
∴OF=3 ,
∴k=3 .
故答案为 3 .
点睛:本题考查了反比例函数解析式的求法,求出点 E 的坐标是解题关键.
3 (2018·广东广州·3 分)如图,若菱形 ABCD 的顶点 A,B 的坐标分别为(3,0),(-2,0)点 D 在 y 轴上,则点 C
的坐标是________。
【答案】(-5,4)
【考点】坐标与图形性质,菱形的性质,矩形的判定与性质
【解析】【解答】解:∵A(3,0),B(-2,0),
∴AB=5,AO=3,BO=2,
又∵四边形 ABCD 为菱形,
∴AD=CD=BC=AB=5,
在 Rt△AOD 中,20
∴OD=4,
作 CE⊥x 轴,
∴四边形 OECD 为矩形,
∴CE=OD=4,OE=CD=5,
∴C(-5,4).
故答案为:(-5,4).
【分析】根据 A、B 两点坐标可得出菱形 ABCD 边长为 5,在 Rt△AOD 中,根据勾股定理可求出 OD=4;作 CE⊥x 轴,可
得四边形 OECD 为矩形,根据矩形性质可得 C 点坐标.
4(2018·广东深圳·3 分)如图,四边形 ACFD 是正方形,∠CEA 和∠ABF 都是直角且点 E、A、B 三点共线,AB=4,
则阴影部分的面积是________.
【答案】8
【考点】全等三角形的判定与性质,正方形的性质
【解析】【解答】解:∵四边形 ACFD 是正方形,
∴∠CAF=90°,AC=AF,
∴∠CAE+∠FAB=90°,
又∵∠CEA 和∠ABF 都是直角,
∴∠CAE+∠ACE=90°,
∴∠ACE=∠FAB,
在△ACE 和△FAB 中,
∵ ,
∴△ACE≌△FAB(AAS),
∵AB=4,
∴CE=AB=4,21
∴S 阴影=S△ABC= ·AB·CE= ×4×4=8.
故答案为:8.
【分析】根据正方形的性质得∠CAF=90°,AC=AF,再根据三角形内角和和同角的余角相等得∠ACE=∠FAB,由全等三
角形的判定 AAS 得△ACE≌△FAB,由全等三角形的性质得 CE=AB=4,根据三角形的面积公式即可得阴影部分的面积.
5 (2018·广东广州·3 分)如图 9,CE 是平行四边形 ABCD 的边 AB 的垂直平分线,垂足为点 O,CE 与 DA 的延长线交
于点 E,连接 AC,BE,DO,DO 与 AC 交于点 F,则下列结论:
①四边形 ACBE 是菱形;②∠ACD=∠BAE
③AF:BE=2:3 ④
其中正确的结论有________。(填写所有正确结论的序号)
【答案】①②④
【考点】三角形的面积,全等三角形的判定与性质,线段垂直平分线的性质,平行四边形的性质,相似三角形的判定
与性质
【解析】【解答】解:①∵CE 是平行四边形 ABCD 的边 AB 的垂直平分线,∴AO=BO,∠AOE=∠BOC=90°,BC∥AE,
AE=BE,CA=CB,
∴∠OAE=∠OBC,
∴△AOE≌△BOC(ASA),
∴AE=BC,
∴AE=BE=CA=CB,
∴四边形 ACBE 是菱形,
故①正确.
②由①四边形 ACBE 是菱形,
∴AB 平分∠CAE,
∴∠CAO=∠BAE,
又∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴BA∥CD,
∴∠CAO=∠ACD,
∴∠ACD=∠BAE.
故②正确.
③∵CE 垂直平分线 AB,
∴O 为 AB 中点,22
又∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴BA∥CD,AO= AB= CD,
∴△AFO∽△CFD,
∴ = ,
∴AF:AC=1:3,
∵AC=BE,
∴AF:BE=1:3,
故③错误.
④∵ ·CD·OC,
由③知 AF:AC=1:3,
∴ ,
∵ = × CD·OC= ,
∴ = + = = ,
∴
故④正确.
故答案为:①②④.
【分析】①根据平行四边形和垂直平分线的性质得 AO=BO,∠AOE=∠BOC=90°,BC∥AE,AE=BE,CA=CB,根据 ASA 得△AOE
≌△BOC,由全等三角形性质得 AE=CB,根据四边相等的四边形是菱形得出①正确.
②由菱形性质得∠CAO=∠BAE,根据平行四边形的性质得 BA∥CD,再由平行线的性质得∠CAO=∠ACD,等量代换得∠
ACD=∠BAE;故②正确.
③根据平行四边形和垂直平分线的性质得 BA∥CD,AO= AB= CD,从而得△AFO∽△CFD,由相似三角形性质得
= ,从而得出 AF:AC=1:3,即 AF:BE=1:3,故③错误.
④由三角形面积公式得 ·CD·OC,从③知 AF:AC=1:3,所以 = +
= = ,从而得出 故④正确.
6 (2018·四川宜宾·3 分)如图,在矩形 ABCD 中,AB=3,CB=2,点 E 为线段 AB 上的动点,将△CBE 沿 CE 折叠,使
点 B 落在矩形内点 F 处,下列结论正确的是 ①②③ (写出所有正确结论的序号)
①当 E 为线段 AB 中点时,AF∥CE;
②当 E 为线段 AB 中点时,AF= ;23
③当 A、F、C 三点共线时,AE= ;
④当 A、F、C 三点共线时,△CEF≌△AEF.
【考点】PB:翻折变换(折叠问题);KB:全等三角形的判定;LB:矩形的性质.
【分析】分两种情形分别求解即可解决问题;
【解答】解:如图 1 中,当 AE=EB 时,
∵AE=EB=EF,
∴∠EAF=∠EFA,
∵∠CEF=∠CEB,∠BEF=∠EAF+∠EFA,
∴∠BEC=∠EAF,
∴AF∥EC,故①正确,
作 EM⊥AF,则 AM=FM,
在 Rt△ECB 中,EC= = ,
∵∠AME=∠B=90°,∠EAM=∠CEB,
∴△CEB∽△EAM,
∴ = ,
∴ = ,
∴AM= ,
∴AF=2AM= ,故②正确,
如图 2 中,当 A、F、C 共线时,设 AE=x.24
则 EB=EF=3﹣x,AF= ﹣2,
在 Rt△AEF 中,∵AE2=AF2+EF2,
∴x2=( ﹣2)2+(3﹣x)2,
∴x= ,
∴AE= ,故③正确,
如果,△CEF≌△AEF,则∠EAF=∠ECF=∠ECB=30°,显然不符合题意,故④错误,
故答案为①②③.
【点评】本题考查翻折变换、全等三角形的性质、勾股定理、矩形的性质、相似三角形的判定和性质等知识,解题的
关键是灵活运用所学知识解决问题,属于中考填空题中的压轴题.
7(2018·四川自贡·4 分)如图,在△ABC 中,AC=BC=2,AB=1,将它沿 AB 翻折得到△ABD,则四边形 ADBC 的形状是
菱 形,点 P、E、F 分别为线段 AB、AD、DB 的任意点,则 PE+PF 的最小值是 .
【分析】根据题意证明四边相等即可得出菱形;作出 F 关于 AB 的对称点 M,再过 M 作 ME⊥AD,交 ABA 于点 P,此时
PE+PF 最小,求出 ME 即可.
【解答】解:∵△ABC 沿 AB 翻折得到△ABD,
∴AC=AD,BC=BD,
∵AC=BC,
∴AC=AD=BC=BD,
∴四边形 ADBC 是菱形,25
故答案为菱;
如图
作出 F 关于 AB 的对称点 M,再过 M 作 ME⊥AD,交 ABA 于点 P,此时 PE+PF 最小,此时 PE+PF=ME,
过点 A 作 AN⊥BC,
∵AD∥BC,
∴ME=AN,
作 CH⊥AB,
∵AC=BC,
∴AH= ,
由勾股定理可得,CH= ,
∵ ,
可得,AN= ,
∴ME=AN= ,
∴PE+PF 最小为 ,
故答案为 .
【点评】此题主要考查路径和最短问题,会结合轴对称的知识和“垂线段最短”的基本事实分析出最短路径是解题的
关键.
8.(2018•湖北荆门•3 分)如图,在平面直角坐标系 xOy 中,函数 y= (k>0,x>0)的图象经过菱形 OACD 的顶点 D
和边 AC 的中点 E,若菱形 OACD 的边长为 3,则 k 的值为 .26
【分析】过 D 作 DQ⊥x 轴于 Q,过 C 作 CM⊥x 轴于 M,过 E 作 EF⊥x 轴于 F,设 D 点的坐标为(a,b),求出 C、E 的
坐标,代入函数解析式,求出 a,再根据勾股定理求出 b,即可请求出答案.
【解答】解:过 D 作 DQ⊥x 轴于 Q,过 C 作 CM⊥x 轴于 M,过 E 作 EF⊥x 轴于 F,
设 D 点的坐标为(a,b)则 C 点的坐标为(a+3,b),
∵E 为 AC 的中点,
∴EF= CM= b,AF= AM= OQ= a,
E 点的坐标为(3+ a, b),
把 D、E 的坐标代入 y= 得:k=ab=(3+ a) b,
解得:a=2,
在 Rt△DQO 中,由勾股定理得:a2+b2=32,
即 22+b2=9,
解得:b= (负数舍去),
∴k=ab=2 ,
故答案为:2 .
【点评】本题考查了勾股定理、反比例函数图象上点的坐标特征、菱形的性质等知识点,能得出关于 a、b 的方程是
解此题的关键.
9 (2018•株洲市•3 分)如图,矩形 ABCD 的对角线 AC 与 BD 相交点 O,AC=10,P、Q 分别为 AO、AD 的中点,则 PQ 的
的长度为________.27
【答案】2.5
【解析】分析:根据矩形的性质可得 AC=BD=10,BO=DO= BD=5,再根据三角形中位线定理可得 PQ= DO=2.5.
详解:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AC=BD=10,BO=DO= BD,
∴OD= BD=5,
∵点 P、Q 是 AO,AD 的中点,
∴PQ 是△AOD 的中位线,
∴PQ= DO=2.5.
故答案为:2.5.
点睛:此题主要考查了矩形的性质,以及三角形中位线定理,关键是掌握矩形对角线相等且互相平分.
10(2018·山东青岛·3 分)如图,已知正方形 ABCD 的边长为 5,点 E、F 分别在 AD、DC 上,AE=DF=2,BE 与 AF 相
交于点 G,点 H 为 BF 的中点,连接 GH,则 GH 的长为 .
【分析】根据正方形的四条边都相等可得 AB=AD,每一个角都是直角可得∠BAE=∠D=90°,然后利用“边角边”证明△
ABE≌△DAF 得∠ABE=∠DAF,进一步得∠AGE=∠BGF=90°,从而知 GH= BF,利用勾股定理求出 BF 的长即可得出答
案.
【解答】解:∵四边形 ABCD 为正方形,
∴∠BAE=∠D=90°,AB=AD,
在△ABE 和△DAF 中,
∵ ,
∴△ABE≌△DAF(SAS),28
∴∠ABE=∠DAF,
∵∠ABE+∠BEA=90°,
∴∠DAF+∠BEA=90°,
∴∠AGE=∠BGF=90°,
∵点 H 为 BF 的中点,
∴GH= BF,
∵BC=5、CF=CD﹣DF=5﹣2=3,
∴BF= = ,
∴GH= BF= ,
故答案为: .
【点评】本题考查了正方形的性质,全等三角形的判定与性质,直角三角形两锐角互余等知识,掌握三角形全等的判
定方法与正方形的性质是解题的关键.
11.(2018·山东威海·8 分)如图,将矩形 ABCD(纸片)折叠,使点 B 与 AD 边上的点 K 重合,EG 为折痕;点 C 与 AD
边上的点 K 重合,FH 为折痕.已知∠1=67.5°,∠2=75°,EF= +1,求 BC 的长.
【分析】由题意知∠3=180°﹣2∠1=45°、∠4=180°﹣2∠2=30°、BE=KE、KF=FC,作 KM⊥BC,设 KM=x,知 EM=x、MF=
x,根据 EF 的长求得 x=1,再进一步求解可得.
【解答】解:由题意,得:∠3=180°﹣2∠1=45°,∠4=180°﹣2∠2=30°,BE=KE、KF=FC,
如图,过点 K 作 KM⊥BC 于点 M,
设 KM=x,则 EM=x、MF= x,
∴x+ x= +1,
解得:x=1,
∴EK= 、KF=2,
∴BC=BE+EF+FC=EK+EF+KF=3+ + ,29
∴BC 的长为 3+ + .
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是掌握翻折变换的性质: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.
12.(2018•北京•2 分) 如图,在矩形 中, 是边 的中点,连接 交对角线 于点 ,若 ,
,则 的长为________.
【答案】
【解析】∵四边形 是矩形,∴ , , ,
在 中, ,∴ ,
∵ 是 中点,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ .
【考点】矩形的性质,勾股定理,相似三角形的性质及判定
13 (2018•安徽•4 分) 矩形 ABCD 中,AB=6,BC=8.点 P 在矩形 ABCD 的内部,点 E 在边 BC 上,满足△PBE∽△DBC,
若△APD 是等腰三角形,则 PE 的长为数___________.
【答案】3 或 1.2
【解析】【分析】由△PBE∽△DBC,可得∠PBE=∠DBC,继而可确定点 P 在 BD 上,然后再根据△APD 是等腰三角形,
分 DP=DA、AP=DP 两种情况进行讨论即可得.
【详解】∵四边形 ABCD 是矩形,∴∠BAD=∠C=90°,CD=AB=6,∴BD=10,
∵△PBE∽△DBC,
∴∠PBE=∠DBC,∴点 P 在 BD 上,
如图 1,当 DP=DA=8 时,BP=2,
∵△PBE∽△DBC,
∴PE:CD=PB:DB=2:10,
∴PE:6=2:10,
∴PE=1.2;
ABCD E AB DE AC F 4AB =
3AD = CF
F
E
D C
B A
10
3
ABCD 4AB CD= = AB CD∥ 90ADC∠ = °
Rt ADC△ 90ADC∠ = ° 2 2 5AC AD CD= + =
E AB 1 1
2 2AE AB CD= =
AB CD∥ 1
2
AF AE
CF CD
= = 2 10
3 3CF AC= =30
如图 2,当 AP=DP 时,此时 P 为 BD 中点,
∵△PBE∽△DBC,
∴PE:CD=PB:DB=1:2,
∴PE:6=1:2,
∴PE=3;
综上,PE 的长为 1.2 或 3,
故答案为:1.2 或 3.
【点睛】本题考查了相似三角形的性质,等腰三角形的性质,矩形的性质等,确定出点 P 在线段 BD 上是解
题的关键.
14.(2018·湖北省武汉·3 分)以正方形 ABCD 的边 AD 作等边△ADE,则∠BEC 的度数是 30°或 150° .
【分析】分等边△ADE 在正方形的内部和外部两种情况分别求解可得.
【解答】解:如图 1,
∵四边形 ABCD 为正方形,△ADE 为等边三角形,
∴AB=BC=CD=AD=AE=DE,∠BAD=∠ABC=∠BCD=∠ADC=90°,∠AED=∠ADE=∠DAE=60°,
∴∠BAE=∠CDE=150°,又 AB=AE,DC=DE,
∴∠AEB=∠CED=15°,
则∠BEC=∠AED﹣∠AEB﹣∠CED=30°.
如图 2,31
∵△ADE 是等边三角形,
∴AD=DE,
∵四边形 ABCD 是正方形,
∴AD=DC,
∴DE=DC,
∴∠CED=∠ECD,
∴∠CDE=∠ADC﹣∠ADE=90°﹣60°=30°,
∴∠CED=∠ECD= (180°﹣30°)=75°,
∴∠BEC=360°﹣75°×2﹣60°=150°.
故答案为:30°或 150°.
【点评】本题考查了正方形的性质,等边三角形的性质,等腰三角形的判定与性质,熟记各性质并准确识图是解题的
关键.
15.(2018·湖南省常德·3 分)如图,将矩形 ABCD 沿 EF 折叠,使点 B 落在 AD 边上的点 G 处,点 C 落在点 H 处,已
知∠DGH=30°,连接 BG,则∠AGB= 75° .
【分析】由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,从而可证明∠EBG=∠EGB.,然后再根据∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣
∠EBG,即:∠GBC=∠BGH,由平行线的性质可知∠AGB=∠GBC,从而易证∠AGB=∠BGH,据此可得答案.
【解答】解:由折叠的性质可知:GE=BE,∠EGH=∠ABC=90°,
∴∠EBG=∠EGB.
∴∠EGH﹣∠EGB=∠EBC﹣∠EBG,即:∠GBC=∠BGH.
又∵AD∥BC,
∴∠AGB=∠GBC.
∴∠AGB=∠BGH.32
∵∠DGH=30°,
∴∠AGH=150°,
∴∠AGB= ∠AGH=75°,
故答案为:75°.
【点评】本题主要考查翻折变换,解题的关键是熟练掌握翻折变换的性质: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.
16. (2018• 山东滨州•5 分)如图,在矩形 ABCD 中,AB=2 ,BC=4 ,点 E 、F 分别在 BC 、CD 上,若 AE= ,∠
EAF=45°,则 AF 的长为 .
【分析】取 AB 的中点 M,连接 ME,在 AD 上截取 ND=DF,设 DF=DN=x,则 NF= x,再利用矩形的性质和已知条件证
明△AME∽△FNA,利用相似三角形的性质:对应边的比值相等可求出 x 的值,在直角三角形 ADF 中利用勾股定理即可
求出 AF 的长.
【解答】解:取 AB 的中点 M,连接 ME,在 AD 上截取 ND=DF,设 DF=DN=x,
∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠D=∠BAD=∠B=90°,AD=BC=4,
∴NF= x,AN=4﹣x,
∵AB=2,
∴AM=BM=1,
∵AE= ,AB=2,
∴BE=1,
∴ME= = ,
∵∠EAF=45°,
∴∠MAE+∠NAF=45°,
∵∠MAE+∠AEM=45°,
∴∠MEA=∠NAF,
∴△AME∽△FNA,
∴ ,
∴ ,33
解得:x= ,
∴AF= = .
故答案为: .
【点评】本题考查了矩形的性质、相似三角形的判断和性质以及勾股定理的运用,正确添加辅助线构造相似三角形是
解题的关键,
17. (2018•江西•3 分)在正方形 中, =6,连接 , , 是正方形边上或对角线上一点,若 =2 ,则
的长为 .
【解析】 本题考察动点问题,涉及直角三角形,辅助线,勾股定理,方程思想,综合性较强。
首先,要能判断符合条件的 P 点共有 3 个:如图 1,PA=2 ;如图 2,因为△APD 是直角三角形,PD=2PA ,
所以∠PDA=30°,所以 PA = ;如图 3,设 PH= ,则 PA= ,
PD= ,所以 ,所以 ,所以 PA=
【答案】 2, , ★★★
18(2018•山东枣庄•4 分)如图,在正方形 ABCD 中,AD=2 ,把边 BC 绕点 B 逆时针旋转 30°得到线段 BP,连接 AP
并延长交 CD 于点 E,连接 PC,则三角形 PCE 的面积为 9﹣5 .
【分析】根据旋转的思想得 PB=BC=AB,∠PBC=30°,推出△ABP 是等边三角形,得到∠BAP=60°,AP=AB=2 ,解直
30°
图3图2图1
H
P
P
B
D
B
D
B
DA
C C
A
C
A
P34
角三角形得到 CE=2 ﹣2,PE=4﹣2 ,过 P 作 PF⊥CD 于 F,于是得到结论.
【解答】解:∵四边形 ABCD 是正方形,
∴∠ABC=90°,
∵把边 BC 绕点 B 逆时针旋转 30°得到线段 BP,
∴PB=BC=AB,∠PBC=30°,
∴∠ABP=60°,
∴△ABP 是等边三角形,
∴∠BAP=60°,AP=AB=2 ,
∵AD=2 ,
∴AE=4,DE=2,
∴CE=2 ﹣2,PE=4﹣2 ,
过 P 作 PF⊥CD 于 F,
∴PF= PE=2 ﹣3,
∴三角形 PCE 的面积= CE•PF= ×(2 ﹣2)×(2 ﹣3)=9﹣5 ,
故答案为:9﹣5 .
【点评】本题考查了旋转的性质,正方形的性质,等边三角形的判定和性质,解直角三角形,正确的作出辅助线是解
题的关键.
19. (2018•四川成都•3 分)如图,在矩形 中,按以下步骤作图:①分别以点 和 为圆心,以大于
的长为半径作弧,两弧相交于点 和 ;②作直线 交 于点 .若 , ,则矩形的对角线
的长为________.35
【答案】
【考点】线段垂直平分线的性质,勾股定理,作图—基本作图
【解析】【解答】连接 AE,
根据题意可知 MN 垂直平分 AC
∴AE=CE=3
在 Rt△ADE 中,AD2=AE2-DE2
AD2=9-4=5
∵AC2=AD2+DC2
AC2=5+25=30
∴AC=
【分析】根据作图,可知 MN 垂直平分 AC,根据垂直平分线的性质,可求出 AE 的长,再根据勾股定理可求出 AD 的长,
然后再利用勾股定理求出 AC 即可。
三.解答题
1. (2018•山西•12 分)(本 题 12 分)综合与实践
问题情境:在数学活动课上,老师出示了这样一个问题:如图 1,在矩形 ABCD 中 ,AD=2AB,E 是 AB 延长线
上一点,且 BE=AB,连接 DE,交 BC 于 点 M,以 DE 为一边在 DE 的左下方作正方形 DEFG, 连 接 AM.试判断线段 AM
与 DE 的位置关系.
探究展示:勤奋小组发现,AM 垂 直 平 分 DE, 并 展 示 了 如 下 的证明 方 法 :
证 明 : B E = A , ∴ AE = 2 AB
AD = 2 AB, ∴ AD = AE
四 边 形 ABCD 是矩形,∴ AD / / BC.36
∴ (依据1)
BE = AB , ∴
∴ EM = DM .
即 AM 是 △ ADE 的 DE 边 上 的 中 线 ,
又 AD = AE, ∴ AM ⊥ DE. ( 依 据 2)
∴AM 垂 直 平 分 DE.
反思交流:
(1) 上述证明过程中的“依据 1”“依据 2” 分 别 是 指 什 么 ?
试判断图1中的点 A 是 否 在 线 段 GF 的垂直平分上,请直接回答,不必证明;
(2)创新小组受到勤奋小组的启发,继续进行探究,如图 2,连接 CE, 以 CE 为一边在 CE 的 左 下方 作 正 方 形
CEFG,发现点 G 在 线 段 BC 的垂直平分线上,请你给出证明;
探索发现:
(3)如 图 3, 连 接 CE, 以 CE 为一 边 在 CE 的右 上 方 作 正 方 形 CEFG, 可 以 发 现 点 C, 点 B 都在 线 段
AE 的 垂 直 平 分 线 上 ,除 此 之 外 , 请 观 察矩形 ABCD 和 正 方 形 CEFG 的 顶 点 与 边 , 你 还 能发 现
哪 个顶 点 在 哪 条 边 的 垂直平 分 线 上 , 请 写 出一个 你 发 现 的 结 论 ,并加 以 证 明.
【 考 点 】平行线分线段成比例,三线合一,正方形、矩形性质,全等
【 解 析 】
(1) 答: 依据 1: 两条直线被一组平行线所截, 所得的对应线段成比例 (或平行线分线段 成 比 例 ).
依 据 2:等腰三角形顶角的平分线,底边上的中线及底边上的高互相重合(或等腰三角
形 的 “ 三 线 合 一”).
答: 点 A 在线段 GF 的 垂 直 平 分 线 上. (2) 证 明: 过 点 G 作 GH ⊥ BC 于 点 H,
四边 形 ABCD 是矩形,点 E 在 AB 的延长线上,
∴∠CBE = ∠ABC = ∠GHC = 90°. ∴∠1+∠2=90°.
四 边 形 CEFG 为正方形,
∴CG = CE, ∠GCE = 90°.∠1+ ∠3 = 90°. ∴∠2=∠3.
∴△GHC ≌ △CBE. ∴ HC = BE.
四 边 形 ABCD 是矩形,∴ AD = BC.
AD = 2 AB, BE = AB, ∴ BC = 2BE = 2HC. ∴ HC = BH.
∴GH 垂 直 平 分 BC.∴点 G 在 BC 的垂直平分线上
EM EB
DM AB
=
1EM
DM
=37
(3) 答 : 点 F 在 BC 边 的 垂 直 平 分 线 上(或 点 F 在 AD 边的垂直平分线上).
证法一:过 点 F 作 FM ⊥ BC 于 点 M, 过 点 E 作 EN ⊥ FM 于 点 N.
∴∠BMN = ∠ENM = ∠ENF = 90°.
四 边 形 ABCD 是矩形,点 E 在 AB 的 延 长 线上 ,
∴ ∠CBE = ∠ABC = 90°.∴四 边 形 BENM 为 矩 形.
∴ BM = EN , ∠BEN = 90°. ∴∠1+ ∠2 = 90°.
四 边 形 CEFG 为正方形,
∴ EF = EC, ∠CEF = 90°. ∴∠2 + ∠3 = 90°.
∴∠1=∠3. ∠CBE = ∠ENF = 90°,
∴△ENF≌△EBC.
∴ NE = BE. ∴ BM = BE.
四 边 形 ABCD 是矩形,∴ AD = BC.
AD = 2 AB, AB = BE. ∴ BC = 2BM . ∴ BM = MC.
∴FM 垂 直 平 分 BC,∴点 F 在 BC 边的垂直平分线上.
证法二:过 F 作 FN ⊥ BE 交 BE 的延长线于点 N, 连 接 FB,FC.
四 边 形 ABCD 是 矩 形 , 点 E 在 AB 的 延 长 线 上 ,
∴∠CBE=∠ABC=∠N=90°. ∴∠1+∠3=90°.
四 边 形 CEFG 为 正 方 形 ,∴EC=EF, ∠CEF=90°.
∴∠1+∠2=90°. ∴∠2=∠3.
∴△ ENF ≅ △ CBE.
∴NF=BE,NE=BC.
四 边 形 ABCD 是 矩 形 ,∴AD=BC.
AD=2AB,BE=AB. ∴设 BE=a, 则 BC=EN=2a,NF=a.38
∴BF=CF. ∴点 F 在 BC 边的垂直平分线上.
2(2018•山东枣庄•10 分)如图,将矩形 ABCD 沿 AF 折叠,使点 D 落在 BC 边的点 E 处,过
点 E 作 EG∥CD 交 AF 于点 G,连接 DG.
(1)求证:四边形 EFDG 是菱形;
(2)探究线段 EG、GF、AF 之间的数量关系,并说明理由;
(3)若 AG=6,EG=2 ,求 BE 的长.
【分析】(1)先依据翻折的性质和平行线的性质证明∠DGF=∠DFG,从而得到 GD=DF,接下
来依据翻折的性质可证明 DG=GE=DF=EF;
(2)连接 DE,交 AF 于点 O.由菱形的性质可知 GF⊥DE,OG=OF= GF,接下来,证明△DOF
∽△ADF,由相似三角形的性质可证明 DF2=FO•AF,于是可得到 GE、AF、FG 的数量关系;
(3)过点 G 作 GH⊥DC,垂足为 H.利用(2)的结论可求得 FG=4,然后再△ADF 中依据勾股
定理可求得 AD 的长,然后再证明△FGH∽△FAD,利用相似三角形的性质可求得 GH 的长,最
后依据 BE=AD﹣GH 求解即可.
【解答】解:(1)证明:∵GE∥DF,
∴∠EGF=∠DFG.
∵由翻折的性质可知:GD=GE,DF=EF,∠DGF=∠EGF,
∴∠DGF=∠DFG.
∴GD=DF.
∴DG=GE=DF=EF.
∴四边形 EFDG 为菱形.39
(2)EG2= GF•AF.
理由:如图 1 所示:连接 DE,交 AF 于点 O.
∵四边形 EFDG 为菱形,
∴GF⊥DE,OG=OF= GF.
∵∠DOF=∠ADF=90°,∠OFD=∠DFA,
∴△DOF∽△ADF.
∴ ,即 DF2=FO•AF.
∵FO= GF,DF=EG,
∴EG2= GF•AF.
(3)如图 2 所示:过点 G 作 GH⊥DC,垂足为 H.
∵EG2= GF•AF,AG=6,EG=2 ,
∴20= FG(FG+6),整理得:FG2+6FG﹣40=0.
解得:FG=4,FG=﹣10(舍去).
∵DF=GE=2 ,AF=10,
∴AD= =4 .
∵GH⊥DC,AD⊥DC,
∴GH∥AD.
∴△FGH∽△FAD.
∴ ,即 = .40
∴GH= .
∴BE=AD﹣GH=4 ﹣ = .
【点评】本题主要考查的是四边形与三角形的综合应用,解答本题主要应用了矩形的性质、
菱形的判定和性质、相似三角形的性质和判定、勾股定理的应用,利用相似三角形的性质得
到 DF2=FO•AF 是解题答问题(2)的关键,依据相似三角形的性质求得 GH 的长是解答问题
(3)的关键.
3.(2018•山东淄博•8 分)如图,以 AB 为直径的⊙O 外接于△ABC,过 A 点的切线 AP 与 BC
的延长线交于点 P,∠APB 的平分线分别交 AB,AC 于点 D,E,其中 AE,BD(AE<BD)的长
是一元二次方程 x2﹣5x+6=0 的两个实数根.
(1)求证:PA•BD=PB•AE;
(2)在线段 BC 上是否存在一点 M,使得四边形 ADME 是菱形?若存在,请给予证明,并求
其面积;若不存在,说明理由.
【考点】MR:圆的综合题.
【分析】(1)易证∠APE=∠BPD,∠EAP=∠B,从而可知△PAE∽△PBD,利用相似三角形的性
质即可求出答案.
(2)过点 D 作 DF⊥PB 于点 F,作 DG⊥AC 于点 G,易求得 AE=2,BD=3,由(1)可知:
,从而可知 cos∠BDF=cos∠BAC=cos∠APC= ,从而可求出 AD 和 DG 的长度,进而
证明四边形 ADFE 是菱形,此时 F 点即为 M 点,利用平行四边形的面积即可求出菱形 ADFE 的
面积.
【解答】解:(1)∵DP 平分∠APB,
∴∠APE=∠BPD,
∵AP 与⊙O 相切,
∴∠BAP=∠BAC+∠EAP=90°,
∵AB 是⊙O 的直径,
∴∠ACB=∠BAC+∠B=90°,
∴∠EAP=∠B,41
∴△PAE∽△PBD,
∴ ,
∴PA•BD=PB•AE;
(2)过点 D 作 DF⊥PB 于点 F,作 DG⊥AC 于点 G,
∵DP 平分∠APB,
AD⊥AP,DF⊥PB,
∴AD=DF,
∵∠EAP=∠B,
∴∠APC=∠BAC,
易证:DF∥AC,
∴∠BDF=∠BAC,
由于 AE,BD(AE<BD)的长是 x2﹣5x+6=0,
解得:AE=2,BD=3,
∴由(1)可知: ,
∴cos∠APC= = ,
∴cos∠BDF=cos∠APC= ,
∴ ,
∴DF=2,
∴DF=AE,
∴四边形 ADFE 是平行四边形,
∵AD=AE,
∴四边形 ADFE 是菱形,
此时点 F 即为 M 点,
∵cos∠BAC=cos∠APC= ,
∴sin∠BAC= ,
∴ ,
∴DG= ,
∴在线段 BC 上是否存在一点 M,使得四边形 ADME 是菱形42
其面积为:DG•AE=2× =
【点评】本题考查圆的综合问题,涉及圆周角定理,锐角三角函数的定义,平行四边形的判
定及其面积公式,相似三角形的判定与性质,综合程度较高,考查学生的灵活运用知识的能
力.
4.(2018•江苏扬州•10 分)如图,在平行四边形 ABCD 中,DB=DA,点 F 是 AB 的中点,连接
DF 并延长,交 CB 的延长线于点 E,连接 AE.
(1)求证:四边形 AEBD 是菱形;
(2)若 DC= ,tan∠DCB=3,求菱形 AEBD 的面积.
【分析】(1)由△AFD≌△BFE,推出 AD=BE,可知四边形 AEBD 是平行四边形,再根据 BD=AD
可得结论;
(2)解直角三角形求出 EF 的长即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴AD∥CE,
∴∠DAF=∠EBF,
∵∠AFD=∠EFB,AF=FB,
∴△AFD≌△BFE,
∴AD=EB,∵AD∥EB,
∴四边形 AEBD 是平行四边形,
∵BD=AD,
∴四边形 AEBD 是菱形.
(2)解:∵四边形 ABCD 是平行四边形,43
∴CD=AB= ,AB∥CD,
∴∠ABE=∠DCB,
∴tan∠ABE=tan∠DCB=3,
∵四边形 AEBD 是菱形,
∴AB⊥DE,AF=FB,EF=DF,
∴tan∠ABE= =3,
∵BF= ,
∴EF= ,
∴DE=3 ,
∴S 菱形 AEBD= •AB•DE= •3 =15.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、菱形的判定和性质、全等三角形的判定和性质
等知识,解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
5 (2018•江苏盐城•10 分)在正方形 中,对角线 所在的直线上有两点 、
满足 ,连接 、 、 、 ,如图所示.
(1)求证: ;
(2)试判断四边形 的形状,并说明理由.
21.【答案】(1)解:证明:在正方形 ABCD 中,AB=AD,∠ABD=∠ADB=45°,则∠ABE=∠
ADF=135°,又∵BE=DF,
∴△ABE≅△ADF。
(2)解:解:四边形 AECF 是菱形。理由如下:由(1)得∴△ABE≅△ADF,∴AE=AF。44
在正方形 ABCD 中,CB=CD,∠CBD=∠CDB=45°,则∠CBE=∠CDF=135°,
双∵BE=DF,
∴△CBE≅△CDF。
∴CE=CF。
∵BE=BE,∠CBE=∠ABE=135°,CB=AB,
∴△CBE≅△ABE。
∴CE=AE,
∴CE=AE=AF=CF,
∴四边形 AECF 是菱形。
【考点】全等三角形的判定与性质,菱形的判定,正方形的性质
【解析】【分析】(1)由正方形 ABCD 的性质可得 AB=AD,∠ABD=∠ADB=45°,由等角的补角
相等可得∠ABE=∠ADF=135°,又由已知 BE=DF,根据“SAS”可判定全等;(2)由(1)的
全等可得 AE=AF,则可猜测四边形 AECF 是菱形;由(1)的思路可证明△CBE≅△ABE,得到
CE=AE;不难证明△CBE≅△ABE,可得 CE=AE,则可根据“四条边相等的四边形是菱形”来判
定即可。
3.
6.(2018·湖北省宜昌·8 分)如图,在△ABC 中,AB=AC,以 AB 为直径的圆交 AC 于点 D,
交 BC 于点 E,延长 AE 至点 F,使 EF=AE,连接 FB,FC.
(1)求证:四边形 ABFC 是菱形;
(2)若 AD=7,BE=2,求半圆和菱形 ABFC 的面积.
【分析】(1)根据对角线相互平分的四边形是平行四边形,证明是平行四边形,再根据邻边
相等的平行四边形是菱形即可证明;
(2)设 CD=x,连接 BD.利用勾股定理构建方程即可解决问题;
【解答】(1)证明:∵AB 是直径,∴∠AEB=90°,∴AE⊥BC,
∵AB=AC,∴BE=CE,∵AE=EF,∴四边形 ABFC 是平行四边形,
∵AC=AB,∴四边形 ABFC 是菱形.
(2)设 CD=x.连接 BD.∵AB 是直径,
∴∠ADB=∠BDC=90°,∴AB2﹣AD2=CB2﹣CD2,∴(7+x)2﹣72=42﹣x2,
解得 x=1 或﹣8(舍弃)∴AC=8,BD= = ,∴S 菱形 ABFC=8 .45
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、菱形的判定、线段的垂直平分线的性质勾股定
理等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会添加常用辅助线,构造直角三角
形解决问题,属于中考常考题型.
7(2018·湖北省宜昌·11 分)在矩形 ABCD 中,AB=12,P 是边 AB 上一点,把△PBC 沿直线
PC 折叠,顶点 B 的对应点是点 G,过点 B 作 BE⊥CG,垂足为 E 且在 AD 上,BE 交 PC 于点
F.
(1)如图 1,若点 E 是 AD 的中点,求证:△AEB≌△DEC;
(2)如图 2,①求证:BP=BF;
②当 AD=25,且 AE<DE 时,求 cos∠PCB 的值;
③当 BP=9 时,求 BE•EF 的值.
【分析】(1)先判断出∠A=∠D=90°,AB=DC 再判断出 AE=DE,即可得出结论;
(2)①利用折叠的性质,得出∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,进而判断出∠GPF=∠PFB
即可得出结论;
②判断出△ABE∽△DEC,得出比例式建立方程求解即可得出 AE=9,DE=16,再判断出△ECF∽
△GCP,进而求出 PC,即可得出结论;
③判断出△GEF∽△EAB,即可得出结论.
【解答】解:(1)在矩形 ABCD 中,∠A=∠D=90°,AB=DC,
∵E 是 AD 中点,∴AE=DE,
在△ABE 和△DCE 中, ,∴△ABE≌△DCE(SAS);
(2)①在矩形 ABCD,∠ABC=90°,
∵△BPC 沿 PC 折叠得到△GPC,∴∠PGC=∠PBC=90°,∠BPC=∠GPC,
∵BE⊥CG,∴BE∥PG,∴∠GPF=∠PFB,∴∠BPF=∠BFP,∴BP=BF;
②当 AD=25 时,∵∠BEC=90°,∴∠AEB+∠CED=90°,46
∵∠AEB+∠ABE=90°,∴∠CED=∠ABE,
∵∠A=∠D=90°,∴△ABE∽△DEC,∴ ,
设 AE=x,∴DE=25﹣x,∴ ,∴x=9 或 x=16,
∵AE<DE,∴AE=9,DE=16,∴CE=20,BE=15,
由折叠得,BP=PG,∴BP=BF=PG,∵BE∥PG,
∴△ECF∽△GCP,∴ ,设 BP=BF=PG=y,∴ ,∴y= ,
∴BP= ,在 Rt△PBC 中,PC= ,cos∠PCB= = ;
③如图,连接 FG,
∵∠GEF=∠BAE=90°,
∵BF∥PG,BF=PG,∴▱BPGF 是菱形,∴BP∥GF,∴∠GFE=∠ABE,
∴△GEF∽△EAB,∴ ,∴BE•EF=AB•GF=12×9=108.
【点评】此题是四边形综合题,主要考查了矩形的性质,全等三角形的判定和性质,相似三
角形的判定和性质,折叠的性质,利用方程的思想解决问题是解本题的关键.
8.(2018·山东青岛·8 分)已知:如图,平行四边形 ABCD,对角线 AC 与 BD 相交于点 E,
点 G 为 AD 的中点,连接 CG,CG 的延长线交 BA 的延长线于点 F,连接 FD.
(1)求证:AB=AF;
(2)若 AG=AB,∠BCD=120°,判断四边形 ACDF 的形状,并证明你的结论.
【分析】(1)只要证明 AB=CD,AF=CD 即可解决问题;
(2)结论:四边形 ACDF 是矩形.根据对角线相等的平行四边形是矩形判断即可;47
【解答】(1)证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴BE∥CD,AB=CD,
∴∠AFC=∠DCG,
∵GA=GD,∠AGF=∠CGD,
∴△AGF≌△DGC,
∴AF=CD,
∴AB=CF.
(2)解:结论:四边形 ACDF 是矩形.
理由:∵AF=CD,AF∥CD,
∴四边形 ACDF 是平行四边形,
∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴∠BAD=∠BCD=120°,
∴∠FAG=60°,
∵AB=AG=AF,
∴△AFG 是等边三角形,
∴AG=GF,
∵△AGF≌△DGC,
∴FG=CG,∵AG=GD,
∴AD=CF,
∴四边形 ACDF 是矩形.
【点评】本题考查平行四边形的判定和性质、矩形的判定、全等三角形的判定和性质等知识,
解题的关键是正确寻找全等三角形解决问题,属于中考常考题型.
9(2018·山东泰安·11 分)如图,△ABC 中,D 是 AB 上一点,DE⊥AC 于点 E,F 是 AD 的中
点,FG⊥BC 于点 G,与 DE 交于点 H,若 FG=AF,AG 平分∠CAB,连接 GE,CD.
(1)求证:△ECG≌△GHD;
(2)小亮同学经过探究发现:AD=AC+EC.请你帮助小亮同学证明这一结论.
(3)若∠B=30°,判定四边形 AEGF 是否为菱形,并说明理由.48
【分析】(1)依据条件得出∠C=∠DHG=90°,∠CGE=∠GED,依据 F 是 AD 的中点,FG∥AE,
即可得到 FG 是线段 ED 的垂直平分线,进而得到 GE=GD,∠CGE=∠GDE,利用 AAS 即可判定
△ECG≌△GHD;
(2)过点 G 作 GP⊥AB 于 P,判定△CAG≌△PAG,可得 AC=AP,由(1)可得 EG=DG,即可得
到 Rt△ECG≌Rt△GPD,依据 EC=PD,即可得出 AD=AP+PD=AC+EC;
(3)依据∠B=30°,可得∠ADE=30°,进而得到 AE= AD,故 AE=AF=FG,再根据四边形 AECF
是平行四边形,即可得到四边形 AEGF 是菱形.
【解答】解:(1)∵AF=FG,
∴∠FAG=∠FGA,
∵AG 平分∠CAB,
∴∠CAG=∠FGA,
∴∠CAG=∠FGA,
∴AC∥FG,
∵DE⊥AC,
∴FG⊥DE,
∵FG⊥BC,
∴DE∥BC,
∴AC⊥BC,
∴∠C=∠DHG=90°,∠CGE=∠GED,
∵F 是 AD 的中点,FG∥AE,
∴H 是 ED 的中点,
∴FG 是线段 ED 的垂直平分线,
∴GE=GD,∠GDE=∠GED,
∴∠CGE=∠GDE,
∴△ECG≌△GHD;
(2)证明:过点 G 作 GP⊥AB 于 P,
∴GC=GP,而 AG=AG,
∴△CAG≌△PAG,
∴AC=AP,
由(1)可得 EG=DG,
∴Rt△ECG≌Rt△GPD,
∴EC=PD,
∴AD=AP+PD=AC+EC;49
(3)四边形 AEGF 是菱形,
证明:∵∠B=30°,
∴∠ADE=30°,
∴AE= AD,
∴AE=AF=FG,
由(1)得 AE∥FG,
∴四边形 AECF 是平行四边形,
∴四边形 AEGF 是菱形.
【点评】本题属于四边形综合题,主要考查了菱形的判定、全等三角形的判定和性质,线段
垂直平分线的判定与性质以及含 30°角的直角三角形的性质的综合运用,利用全等三角形
的对应边相等,对应角相等是解决问题的关键.
10(2018·山东潍坊·8 分)如图,点 M 是正方形 ABCD 边 CD 上一点,连接 AM,作 DE⊥AM
于点 E,BF⊥AM 于点 F,连接 BE.
(1)求证:AE=BF;
(2)已知 AF=2,四边形 ABED 的面积为 24,求∠EBF 的正弦值.
【分析】(1)通过证明△ABF≌△DEA 得到 BF=AE;
(2)设 AE=x,则 BF=x,DE=AF=2,利用四边形 ABED 的面积等于△ABE 的面积与△ADE 的面
积之和得到 •x•x+ •x•2=24,解方程求出 x 得到 AE=BF=6,则 EF=x﹣2=4,然后利用勾股
定理计算出 BE,最后利用正弦的定义求解.
【解答】(1)证明:∵四边形 ABCD 为正方形,
∴BA=AD,∠BAD=90°,50
∵DE⊥AM 于点 E,BF⊥AM 于点 F,
∴∠AFB=90°,∠DEA=90°,
∵∠ABF+∠BAF=90°,∠EAD+∠BAF=90°,
∴∠ABF=∠EAD,
在△ABF 和△DEA 中
,
∴△ABF≌△DEA(AAS),
∴BF=AE;
(2)解:设 AE=x,则 BF=x,DE=AF=2,
∵四边形 ABED 的面积为 24,
∴ •x•x+ •x•2=24,解得 x1=6,x2=﹣8(舍去),
∴EF=x﹣2=4,
在 Rt△BEF 中,BE= =2 ,
∴sin∠EBF= = = .
【点评】本题考查了正方形的性质:正方形的四条边都相等,四个角都是直角;正方形具有
四边形、平行四边形、矩形、菱形的一切性质.会运用全等三角形的知识解决线段相等的问
题.也考查了解直角三角形.
11.(2018•甘肃白银,定西,武威) 已知矩形 中, 是 边上的一个动点,点 , ,
分别是 , , 的中点.
(1)求证: ;
(2)设 ,当四边形 是正方形时,求矩形 的面积.
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】【分析】(1)根据点 F,H 分别是 BC,CE 的中点,根据中位线的性质有 FH∥BE,
. .点 G 是 BE 的中点, .即可证明△BGF ≌ △FHC.51
(2)当四边形 EGFH 是正方形时,可知 EF⊥GH 且 证明 ,即可求
出矩形的面积.
【解答】(1)∵点 F,H 分别是 BC,CE 的中点,
∴FH∥BE, .
∴ .
又∵点 G 是 BE 的中点,
∴ .
又∵ ,
∴△BGF ≌ △FHC.
(2)当四边形 EGFH 是正方形时,可知 EF⊥GH 且
∵在△BEC 中,点 G,H 分别是 BE,EC 的中点,
∴ 且 GH∥BC,
∴
又∵AD∥BC, AB⊥BC,
∴ ,
∴ .
【点评】考查中位线的性质,正方形的性质,全等三角形的判定,熟练掌握全等三角形的判
定方法是解题的关键.
12.(2018•北京•5 分)如图,在四边形 中, , ,对角线 ,
交于点 , 平分 ,过点 作 交 的延长线于点 ,连接 .
(1)求证:四边形 是菱形;
(2)若 , ,求 的长.
ABCD AB DC∥ AB AD= AC BD
O AC BAD∠ C CE AB⊥ AB E OE
ABCD
5AB = 2BD = OE52
【解析】(1)证明:∵
∴
∵ 平分
∴
∴
∴
又∵
∴
又∵
∴四边形 是平行四边形
又∵
∴ 是菱形
(2)解:∵四边形 是菱形,对角线 、 交于点 .
∴ . , ,
∴ .
在 中, .
∴ .
∵ ,
∴ .
在 中, . 为 中点.
∴ .
【考点】菱形的性质和判定,勾股定理,直角三角形斜边中线
13.(2018•北京•7 分)如图,在正方形 中, 是边 上的一动点(不与点 ,
重合),连接 ,点 关于直线 的对称点为 ,连接 并延长交 于点 ,连
接 ,过点 作 交 的延长线于点 ,连接 .
(1)求证: ;
O
E
D C
BA
AB CD∥
CAB ACD∠ = ∠
AC BAD∠
CAB CAD∠ = ∠
CAD ACD∠ = ∠
AD CD=
AD AB=
AB CD=
AB CD∥
ABCD
AB AD=
ABCD
ABCD AC BD O
AC BD⊥ 1
2OA OC AC= = 1
2OB OD BD= =
1 12OB BD= =
Rt AOB△ 90AOB∠ = °
2 2 2OA AB OB= − =
CE AB⊥
90AEC∠ = °
Rt AEC△ 90AEC∠ = ° O AC
1 22OE AC OA= = =
ABCD E AB A B
DE A DE F EF BC G
DG E EH DE⊥ DG H BH
GF GC=53
(2)用等式表示线段 与 的数量关系,并证明.
【解析】(1)证明:连接 .
∵ , 关于 对称.
∴ . .
在 和 中.
∴
∴ .
∵四边形 是正方形
∴ .
∴
∴
∴
∵ .
∴
在 和 .
∴ ≌
∴ .
(2) .
证明:在 上取点 使得 ,连接 .
∵四这形 是正方形.
∴ . .
BH AE
G
HF
E
D C
BA
DF
A F DE
AD FD= AE FE=
ADE△ FDE△
AD FD
AE FE
DE DE
=
=
=
ADE FDE△ ≌△
DAE DFE∠ = ∠
ABCD
90A C∠ = ∠ = ° AD CD=
90DFE A∠ = ∠ = °
180 90DFG DFE∠ = ° − ∠ = °
DFG C∠ = ∠
AD DF= AD CD=
DF CD=
Rt DCG△ Rt DFG△
DC DF
DG DG
=
=
Rt DCG△ Rt DFG△
CG FG=
2BH AE=
AD M AM AE= ME
ABCD
AD AB= 90A ADC∠ = ∠ = °
A B
CD
E
F H
G54
∵ ≌
∴
同理:
∴
∵
∴
∴
∴
∴ .
∵
∴
∵
∴
∴
∵ .
∴
在 和 中
∴ ≌
∴
在 中, , .
∴
∴ .
【考点】正方形的性质,轴对称的性质,全等三角形的性质与判定,等腰直角三角形的
性质与判定
14(2018·浙江舟山·6 分)如图,等边△AEF 的顶点 E,F 在矩形 ABCD 的边 BC,CD 上,且∠
DAE△ DFE△
ADE FDE∠ = ∠
CDG FDG∠ = ∠
EDG EDF GDF∠ = ∠ + ∠
1 1
2 2ADF CDF= ∠ + ∠
1 452 ADC= ∠ = °
DE EH⊥
90DEH∠ = °
180 45EHD DEH EDH∠ = ° − ∠ − ∠ = °
EHD EDH∠ = ∠
DE EH=
90A∠ = °
90ADE AED∠ + ∠ = °
90DEH∠ = °
90AED BEH∠ + ∠ = °
ADE BEH∠ = ∠
AD AB= AM AE=
DM EB=
DME△ EBH△
DM EB
MDE BEH
DE EH
=
∠ = ∠
= ∠
DME△ EBH△
ME BH=
Rt AME△ 90A∠ = ° AE AM=
2 2 2ME AE AM AE= + =
2BH AE=
M
G
HF
E
D C
BA55
CEF=45°。
求证:矩形 ABCD 是正方形
【考点】三角形全等的判定,矩形的性质,正方形的判定
【解析】【分析】证明矩形 ABCD 是正方形,根据有一组邻边相等的矩形是正方形,则可证一
组邻边相等
【解答】∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠B=∠D=∠C=90°
∵△AEF 是等边三角形
∴AE=AF,∠AEF=∠AFE=60°,
又∠CEF=45°,
∴∠CFE=∠CEF=45°,
∴∠AFD=∠AEB=180°-45°-60°=75°,
∴△AEB≌△AFD(AAS),
∴AB=AD,
∴矩形 ABCD 是正方形。
. 【点评】本题考查三角形全等的判定,矩形的性质,正方形的判定,属中档题.
15. (2018 ·广东广州·12 分)如图,在四边形 ABCD 中,∠B= ∠C=90° ,AB >CD ,
AD=AB+CD.
(1)利用尺规作∠ADC 的平分线 DE,交 BC 于点 E,连接 AE(保留作图痕迹,不写作法)
(2)在(1)的条件下,①证明:AE⊥DE;
②若 CD=2,AB=4,点 M,N 分别是 AE,AB 上的动点,求 BM+MN 的最小值。 56
【答案】(1)
(2)①证明:在 AD 上取一点 F 使 DF=DC,连接 EF,
∵DE 平分∠ADC,
∴∠FDE=∠CDE,
在△FED 和△CDE 中,
DF=DC,∠FDE=∠CDE,DE=DE
∴△FED≌△CDE(SAS),
∴∠DFE=∠DCE=90°,∠AFE=180°-∠DFE=90°
∴∠DEF=∠DEC,
∵AD=AB+CD,DF=DC,
∴AF=AB,
在 Rt△AFE≌Rt△ABE(HL)
∴∠AEB=∠AEF,
∴∠AED=∠AEF+∠DEF= ∠CEF+ ∠BEF= (∠CEF+∠BEF)=90°。
∴AE⊥DE
②解:过点 D 作 DP⊥AB 于点 P,57
∵由①可知,B,F 关于 AE 对称,BM=FM,
∴BM+MN=FM+MN,
当 F,M,N 三点共线且 FN⊥AB 时,有最小值,
∵DP⊥AB,AD=AB+CD=6,
∴∠DPB=∠ABC=∠C=90°,
∴四边形 DPBC 是矩形,
∴BP=DC=2,AP=AB-BP=2,
在 Rt△APD 中,DP= = ,
∵FN⊥AB,由①可知 AF=AB=4,
∴FN∥DP,
∴△AFN∽△ADP
∴ ,
即 ,
解得 FN= ,
∴BM+MN 的最小值为
【考点】全等三角形的判定与性质,矩形的判定与性质,作图—基本作图,轴对称的应用-
最短距离问题,相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)根据角平分的做法即可画出图.(2)①在 AD 上取一点 F 使 DF=DC,连
接 EF;角平分线定义得∠FDE=∠CDE;根据全等三角形判定 SAS 得△FED≌△CDE,再由全等
三角形性质和补角定义得∠DFE=∠DCE=∠AFE=90°,
∠DEF=∠DEC;再由直角三角形全等的判定 HL 得 Rt△AFE≌Rt△ABE,由全等三角形性质得∠
AEB=∠AEF,再由补角定义可得 AE⊥DE.
②过点 D 作 DP⊥AB 于点 P;由①可知,B,F 关于 AE 对称,根据对称性质知 BM=FM,58
当 F,M,N 三点共线且 FN⊥AB 时,有最小值,即 BM+MN=FM+MN=FN;在 Rt△APD 中,根据勾
股定理得 DP= = ;由相似三角形判定得△AFN∽△ADP,再由相似三角形性
质得 ,从而求得 FN,即 BM+MN 的最小值.
16.(2018·广东深圳·8 分)已知菱形的一个角与三角形的一个角重合,然后它的对角顶
点在这个重合角的对边上,这个菱形称为这个三角形的亲密菱形,如图,在△CFE 中,
CF=6,CE=12,∠FCE=45°,以点 C 为圆心,以任意长为半径作 AD,再分别以点 A 和点 D 为圆
心,大于 AD 长为半径做弧,交 于点 B,AB∥CD.
(1)求证:四边形 ACDB 为△CFE 的亲密菱形;
(2)求四边形 ACDB 的面积.
【答案】(1)证明:由已知得:AC=CD,AB=DB,由已知尺规作图痕迹得:BC 是∠FCE 的角平分
线,
∴∠ACB=∠DCB,
又∵AB∥CD,
∴∠ABC=∠DCB,
∴∠ACB=∠ABC,
∴AC=AB,
又∵AC=CD,AB=DB,
∴AC=CD=DB=BA,
四边形 ACDB 是菱形,
又∵∠ACD 与△FCE 中的∠FCE 重合,它的对角∠ABD 顶点在 EF 上,
∴四边形 ACDB 为△FEC 的亲密菱形.
(2)解:设菱形 ACDB 的边长为 x,∵CF=6,CE=12,
∴FA=6-x,
又∵AB∥CE,
∴△FAB∽△FCE,
∴ ,
即 ,
解得:x=4,59
过点 A 作 AH⊥CD 于点 H,
在 Rt△ACH 中,∠ACH=45°,
∴sin∠ACH= ,
∴AH=4× =2 ,
∴四边形 ACDB 的面积为: .
【考点】菱形的判定与性质,相似三角形的判定与性质
【解析】【分析】(1)依题可得:AC=CD,AB=DB,BC 是∠FCE 的角平分线,根据角平分线的定义
和平行线的性质得∠ACB=∠ABC,根据等角对等边得 AC=AB,从而得 AC=CD=DB=BA,根据四边
相等得四边形是菱形即可得四边形 ACDB 是菱形;再根据题中的新定义即可得证.
(2)设菱形 ACDB 的边长为 x,根据已知可得 CF=6,CE=12,FA=6-x,根据相似三角形的判定
和性质可得 ,解得:x=4,过点 A 作 AH⊥CD 于点 H,在 Rt△ACH 中,根据锐角三角
形函数正弦的定义即可求得 AH ,再由四边形的面积公式即可得答案.
17.(2018·广东·6 分)如图,BD 是菱形 ABCD 的对角线,∠CBD=75°,
(1)请用尺规作图法,作 AB 的垂直平分线 EF,垂足为 E,交 AD 于 F;(不要求写作法,
保留作图痕迹)
(2)在(1)条件下,连接 BF,求∠DBF 的度数.
【分析】(1)分别以 A、B 为圆心,大于 AB 长为半径画弧,过两弧的交点作直线即可;
(2)根据∠DBF=∠ABD﹣∠ABF 计算即可;
【解答】解:(1)如图所示,直线 EF 即为所求;60
(2)∵四边形 ABCD 是菱形,
∴∠ABD=∠DBC= ∠ABC=75°,DC∥AB,∠A=∠C.
∴∠ABC=150°,∠ABC+∠C=180°,
∴∠C=∠A=30°,
∵EF 垂直平分线线段 AB,
∴AF=FB,
∴∠A=∠FBA=30°,
∴∠DBF=∠ABD﹣∠FBE=45°.
【点评】本题考查作图﹣基本作图,线段的垂直平分线的性质,菱形的性质等知识,解题的
关键是灵活运用所学知识解决问题,属于常考题型.
18.(2018·广东·7 分)如图,矩形 ABCD 中,AB>AD,把矩形沿对角线 AC 所在直线折叠,
使点 B 落在点 E 处,AE 交 CD 于点 F,连接 DE.
(1)求证:△ADE≌△CED;
(2)求证:△DEF 是等腰三角形.
【分析】(1)根据矩形的性质可得出 AD=BC、AB=CD,结合折叠的性质可得出 AD=CE、AE=CD,
进而即可证出△ADE≌△CED(SSS);
(2)根据全等三角形的性质可得出∠DEF=∠EDF,利用等边对等角可得出 EF=DF,由此即可
证出△DEF 是等腰三角形.
【解答】证明:(1)∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AD=BC,AB=CD.
由折叠的性质可得:BC=CE,AB=AE,
∴AD=CE,AE=CD.
在△ADE 和△CED 中, ,
∴△ADE≌△CED(SSS).
(2)由(1)得△ADE≌△CED,
∴∠DEA=∠EDC,即∠DEF=∠EDF,
∴EF=DF,61
∴△DEF 是等腰三角形.
【点评】本题考查了全等三角形的判定与性质、翻折变换以及矩形的性质,解题的关键是:
(1)根据矩形的性质结合折叠的性质找出 AD=CE、AE=CD;(2)利用全等三角形的性质找
出∠DEF=∠EDF.
19.(2018 年四川省内江市)如图,已知四边形 ABCD 是平行四边形,点 E,F 分别是 AB,BC
上的点,AE=CF,并且∠AED=∠CFD.
求证:(1)△AED≌△CFD;
(2)四边形 ABCD 是菱形.
【考点】L9:菱形的判定;KD:全等三角形的判定与性质;L5:平行四边形的性质.
【分析】(1)由全等三角形的判定定理 ASA 证得结论;
(2)由“邻边相等的平行四边形为菱形”证得结论.
【解答】(1)证明:∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴∠A=∠C.
在△AED 与△CFD 中,
∴△AED≌△CFD(ASA);
(2)由(1)知,△AED≌△CFD,则 AD=CD.
又∵四边形 ABCD 是平行四边形,
∴四边形 ABCD 是菱形.
【点评】考查了菱形的判定,全等三角形的判定与性质以及平行四边形的性质,解题的关键62
是掌握相关的性质与定理.
20(2018•株洲市)如图,在 Rt△ABM 和 Rt△ADN 的斜边分别为正方形的边 AB 和 AD,其中
AM=AN.
(1)求证:Rt△ABM≌Rt△AND
(2)线段 MN 与线段 AD 相交于 T,若 AT= ,求 的值
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】分析:(1)利用 HL 证明即可;
(2)证明△DNT∽△AMT,可得 ,由 AT= AD,推出 ,在Rt△ABM 中,tan∠ABM=
.
详解:(1)∵AD=AB,AM=AN,∠AMB=∠AND=90°
∴Rt△ABM≌Rt△AND(HL).
(2)由 Rt△ABM≌Rt△AND 易得:∠DAN=∠BAM,DN=BM
∵∠BAM+∠DAM=90°;∠DAN+∠ADN=90°
∴∠DAM=∠AND
∴ND∥AM
∴△DNT∽△AMT
∴
∵AT= AD,63
∴
∵Rt△ABM
∴tan∠ABM= .
点睛:本题考查相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、正方形的性质、解直
角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题
21. (2018 年江苏省南京市)如图,在四边形 ABCD 中,BC=CD,∠C=2∠BAD.O 是四边形 ABCD
内一点,且 OA=OB=OD.求证:
(1)∠BOD=∠C;
(2)四边形 OBCD 是菱形.
【分析】(1)延长 AO 到 E,利用等边对等角和角之间关系解答即可;
(2)连接 OC,根据全等三角形的判定和性质以及菱形的判定解答即可.
【解答】证明:(1)
延长 OA 到 E,
∵OA=OB,
∴∠ABO=∠BAO,
又∠BOE=∠ABO+∠BAO,
∴∠BOE=2∠BAO,
同理∠DOE=2∠DAO,
∴∠BOE+∠DOE=2∠BAO+2∠DAO=2(∠BAO+∠DAO)
即∠BOD=2∠BAD,
又∠C=2∠BAD,64
∴∠BOD=∠C;
(2)连接 OC,
∵OB=OD,CB=CD,OC=OC,
∴△OBC≌△ODC,
∴∠BOC=∠DOC,∠BCO=∠DCO,
∵∠BOD=∠BOC+∠DOC,∠BCD=∠BCO+∠DCO,
∴∠BOC= ∠BOD,∠BCO= ∠BCD,
又∠BOD=∠BCD,
∴∠BOC=∠BCO,
∴BO=BC,
又 OB=OD,BC=CD,
∴OB=BC=CD=DO,
∴四边形 OBCD 是菱形.
【点评】此题考查菱形的判定,关键是根据全等三角形的判定和性质以及菱形的判定解答.
22 (2018 年江苏省泰州市•12 分)对给定的一张矩形纸片 ABCD 进行如下操作:先沿 CE 折
叠,使点 B 落在 CD 边上(如图①),再沿 CH 折叠,这时发现点 E 恰好与点 D 重合(如图
②)
(1)根据以上操作和发现,求 的值;
(2)将该矩形纸片展开.
①如图③,折叠该矩形纸片,使点 C 与点 H 重合,折痕与 AB 相交于点 P,再将该矩形纸片
展开.求证:∠HPC=90°;
②不借助工具,利用图④探索一种新的折叠方法,找出与图③中位置相同的 P 点,要求只有
一条折痕,且点 P 在折痕上,请简要说明折叠方法.(不需说明理由)
【分析】(1)依据△BCE 是等腰直角三角形,即可得到 CE= BC,由图②,可得 CE=CD,
而 AD=BC,即可得到 CD= AD,即 = ;
(2)①由翻折可得,PH=PC,即 PH 2=PC2,依据勾股定理可得 AH2+AP2=BP2+BC2,进而得出
AP=BC,再根据 PH=CP,∠A=∠B=90°,即可得到 Rt△APH≌Rt△BCP(HL),进而得到∠65
CPH=90°;
②由 AP=BC=AD,可得△ADP 是等腰直角三角形,PD 平分∠ADC,故沿着过 D 的直线翻折,使
点 A 落在 CD 边上,此时折痕与 AB 的交点即为 P;由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,进而得到 CP 平分∠BCE,故沿着过点 C 的直线折
叠,使点 B 落在 CE 上,此时,折痕与 AB 的交点即为 P.
【解答】解:(1)由图①,可得∠BCE= ∠BCD=45°,
又∵∠B=90°,
∴△BCE 是等腰直角三角形,
∴ =cos45°= ,即 CE= BC,
由图②,可得 CE=CD,而 AD=BC,
∴CD= AD,
∴ = ;
(2)①设 AD=BC=a,则 AB=CD= a,BE=a,
∴AE=( ﹣1)a,
如图③,连接 EH,则∠CEH=∠CDH=90°,
∵∠BEC=45°,∠A=90°,
∴∠AEH=45°=∠AHE,
∴AH=AE=( ﹣1)a,
设 AP=x,则 BP= a﹣x,由翻折可得,PH=PC,即 PH2=PC2,
∴AH2+AP2=BP2+BC2,
即[( ﹣1)a]2+x2=( a﹣x)2+a2,
解得 x=a,即 AP=BC,
又∵PH=CP,∠A=∠B=90°,
∴Rt△APH≌Rt△BCP(HL),
∴∠APH=∠BCP,
又∵Rt△BCP 中,∠BCP+∠BPC=90°,
∴∠APH+∠BPC=90°,66
∴∠CPH=90°;
②折法:如图,由 AP=BC=AD,可得△ADP 是等腰直角三角形,PD 平分∠ADC,
故沿着过 D 的直线翻折,使点 A 落在 CD 边上,此时折痕与 AB 的交点即为 P;
折法:如图,由∠BCE=∠PCH=45°,可得∠BCP=∠ECH,
由∠DCE=∠PCH=45°,可得∠PCE=∠DCH,
又∵∠DCH=∠ECH,
∴∠BCP=∠PCE,即 CP 平分∠BCE,
故沿着过点 C 的直线折叠,使点 B 落在 CE 上,此时,折痕与 AB 的交点即为 P.
【点评】本题属于折叠问题,主要考查了等腰直角三角形的性质,矩形的性质,全等三角形
的判定与性质的综合运用,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,对应边和对应角相等.解题时常常设要求的线段长为 x,然后根据折叠和轴对称的
性质用含 x 的代数式表示其他线段的长度,选择适当的直角三角形,运用勾股定理列出方程
求出答案.
23(2018•湖南省永州市•12 分)如图 1,在△ABC 中,矩形 EFGH 的一边 EF 在 AB 上,顶点 G、
H 分别在 BC、AC 上,CD 是边 AB 上的高,CD 交 GH 于点 I.若 CI=4,HI=3,AD= .矩形 DFGI
恰好为正方形.
(1)求正方形 DFGI 的边长;67
(2)如图 2,延长 AB 至 P.使得 AC=CP,将矩形 EFGH 沿 BP 的方向向右平移,当点 G 刚好
落在 CP 上时,试判断移动后的矩形与△CBP 重叠部分的形状是三角形还是四边形,为什么?
(3 )如图 3 ,连接 DG ,将正方形 DFGI 绕点 D 顺时针旋转一定的角度得到正方形
DF′G′I′,正方形 DF′G′I′分别与线段 DG、DB 相交于点 M,N,求△MNG′的周长.
【分析】(1)由 HI∥AD,得到 = ,求出 AD 即可解决问题;
(2)如图 2 中,设等 G 落在 PC 时对应的点为 G′,点 F 的对应的点为 F′.求出 IG′和 BD
的长比较即可判定;
(3)如图 3 中,如图将△DMI′绕点 D 逆时针旋转 90°得到△DF′R,此时 N、F′、R 共
线.想办法证明 MN=MI′+NF′,即可解决问题;
【解答】解:(1)如图 1 中,
∵HI∥AD,
∴ = ,
∴ = ,
∴AD=6,
∴ID=CD﹣CI=2,
∴正方形的边长为 2.
(2)如图 2 中,设等 G 落在 PC 时对应的点为 G′,点 F 的对应的点为 F′.
∵CA=CP,CD⊥PA,
∴∠ACD=∠PCD,∠A=∠P,68
∵HG′∥PA,
∴∠CHG′=∠A,∠CG′H=∠P,
∴∠CHG′=∠CG′H,
∴CH=CG′,
∴IH=IG′=DF′=3,
∵IG∥DB,
∴ = ,
∴ = ,
∴DB=3,
∴DB=DF′=3,
∴点 B 与点 F′重合,
∴移动后的矩形与△CBP 重叠部分是△BGG′,
∴移动后的矩形与△CBP 重叠部分的形状是三角形.
(3)如图 3 中,如图将△DMI′绕点 D 逆时针旋转 90°得到△DF′R,此时 N、F′、R 共
线.
∵∠MDN=∠NDF+∠MDI′=∠NDF′+∠DF′R=∠NDR=45°,
∵DN=DN,DM=DR,
∴△NDM≌△NDR,
∴MN=NR=NF′+RF′=NF′+MI′,
∴△MNG′的周长=MN+MG′+NG′=MG′+MI′+NG′+F′R=2I′G′=4.
【点评】本题考查四边形综合题、矩形的性质、正方形的性质、平行线等分线段定理、全等
三角形的判定和性质等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题,学会利用旋转法添
加辅助线,构造全等三角形解决问题,属于中考压轴题.
24(2018•株洲市)如图,在 Rt△ABM 和 Rt△ADN 的斜边分别为正方形的边 AB 和 AD,其中
AM=AN.
(1)求证:Rt△ABM≌Rt△AND69
(2)线段 MN 与线段 AD 相交于 T,若 AT= ,求 的值
【答案】(1)证明见解析;(2) .
【解析】分析:(1)利用 HL 证明即可;
(2)证明△DNT∽△AMT,可得 ,由 AT= AD,推出 ,在Rt△ABM 中,tan∠ABM=
.
详解:(1)∵AD=AB,AM=AN,∠AMB=∠AND=90°
∴Rt△ABM≌Rt△AND(HL).
(2)由 Rt△ABM≌Rt△AND 易得:∠DAN=∠BAM,DN=BM
∵∠BAM+∠DAM=90°;∠DAN+∠ADN=90°
∴∠DAM=∠AND
∴ND∥AM
∴△DNT∽△AMT
∴
∵AT= AD,
∴
∵Rt△ABM
∴tan∠ABM= .
点睛:本题考查相似三角形的判定和性质、全等三角形的判定和性质、正方形的性质、解直
角三角形等知识,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题