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第五章 四边形
(2013~2016)
第25课时 矩形、菱形、正方形
江苏近4年中考真题精选
命题点1 (2016年9次,2015年12次,2014年8次,2013年6次),
1. (2014南京6题3分)如图,在矩形AOBC中,点A的坐标是(-2,1),点C的纵坐标是4,则B、C两点的坐标分别是( )
A. (,3),(-,4) B. (,3),(-,4)
C. (,),(-,4) D. (,),(-,4)
第1题图 第2题图
2. (2016扬州8题3分)如图,矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=6.将该矩形纸片剪去3个等腰直角三角形,所有剪法中剩余部分面积的最小值是( )
A. 6 B. 3 C. 2.5 D. 2
3. (2015无锡14题3分)如图,已知矩形ABCD的对角线长为8 cm,E、F、G、H分别是AB、BC、CD、DA的中点,则四边形EFGH的周长等于________cm.
第3题图 第4题图
4. (2015泰州16题3分)如图,矩形ABCD中,AB=8,BC=6,P为AD上一点,将△ABP沿BP翻折至△EBP,PE与CD相交于点O,且OE=OD,则AP的长为________.
5. (2014苏州17题3分)如图,在矩形ABCD中,=,以点B为圆心,BC长为半径画弧,交边AD于点E.若AE·ED=,则矩形ABCD的面积为________.
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第5题图
6. (2015淮安21题8分)已知:如图,在矩形ABCD中,点E、F在边AD上,且AE=DF.求证:BF=CE.
第6题图
7. (2016南通25题8分)如图,将▱ABCD的边AB延长到点E,使BE=AB,连接DE,交边BC于点F.
(1)求证:△BEF≌△CDF;
(2)连接BD、CE,若∠BFD=2∠A,求证:四边形BECD是矩形.
第7题图
8. (2016扬州23题10分)如图,AC为矩形ABCD的对角线,将边AB沿AE折叠,使点B落在AC上的点M处,将边CD沿CF折叠,使点D落在AC上的点N处.
(1)求证:四边形AECF是平行四边形;
(2)若AB=6,AC=10,求四边形AECF的面积.
第8题图
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命题点2 (2016年8次,2015年7次,2014年9次,2013年9次)
9. (2014徐州7题3分)若顺次连接四边形的各边中点所得的四边形是菱形,则该四边形一定是( )
A. 矩形 B. 等腰梯形
C. 对角线相等的四边形 D. 对角线互相垂直的四边形
10. (2015徐州7题3分)如图,菱形ABCD中,对角线AC、BD交于点O,E为AD边中点,菱形ABCD的周长为28,则OE的长等于( )
A. 3.5 B. 4 C. 7 D. 14
第10题图 第11题图
11. (2013扬州7题3分)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=80°,AB的垂直平分线交对角线AC于点F,垂足为E,连接DF,则∠CDF等于( )
A. 50° B. 60° C. 70° D. 80°
12. (2013淮安17题3分)若菱形的两条对角线长分别为2和3,则此菱形的面积是________.
13. (2014宿迁13题3分)如图,在平面直角坐标系xOy中,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________.
第13题图 第14题图
14. (2016南京16题3分)如图,菱形ABCD的面积为120 cm2,正方形AECF的面积为50 cm2,则菱形的边长为________cm.
15. (2015南京24(2)题4分)如图,AB∥CD,点E、F分别在AB、CD上,连接EF.∠AEF、∠CFE的平分线交于点G,∠BEF、∠DFE的平分线交于点H.
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第15题图
小明在证明四边形EGFH是矩形后继续进行了探索,过G作MN∥EF,分别交AB、CD于点M、N,过H作PQ∥EF,分别交AB、CD于点P、Q,得到四边形MNQP,此时,他猜想四边形MNQP是菱形,请在下列框图中补全他的证明思路.
小明的证明思路
由AB∥CD,MN∥EF,PQ∥EF,易证四边形MNQP是平行四边形,要证▱MNQP是菱形,只要证NM=NQ.由已知条件________,MN∥EF,可证NG=NF,故只要证GM=FQ,即证△MGE≌△QFH,易证______,______,故只要证∠MGE=∠QFH,易证∠MGE=∠GEF,∠QFH=∠EFH,______,即可得证.
16. (2014淮安21题8分)如图,在三角形纸片ABC中,AD平分∠BAC,将△ABC折叠,使点A与点D重合,展开后折痕分别交AB、AC于点E、F,连接DE、DF.求证:四边形AEDF是菱形.
第16题图
17. (2014镇江20题6分)如图,在四边形ABCD中,AB=AD,BC=DC,AC、BD相交于点O,点E在AO上,且OE=OC.
(1)求证:∠1=∠2;
(2)连接BE、DE,判断四边形BCDE的形状,并说明理由.
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第17题图
18. (2015徐州23题8分)如图,点A,B,C,D在同一条直线上,点E,F分别在直线AD的两侧,且AE=DF,∠A=∠D,AB=DC.
(1)求证:四边形BFCE是平行四边形;
(2)若AD=10,DC=3,∠EBD=60°,则BE=________时,四边形BFCE是菱形.
第18题图
19. (2014连云港21题10分)如图,矩形ABCD的对角线AC、BD相交于点O,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求证:四边形OCED为菱形;
(2)连接AE、BE.AE与BE相等吗?请说明理由.
第19题图
20. (2014盐城25题10分)如图,在菱形ABCD中,对角线AC、BD相交于点O,过点O作一条直线分别交DA、BC的延长线于点E、F,连接BE、DF.
(1)求证:四边形BFDE是平行四边形;
(2)若EF⊥AB,垂足为M,tan∠MBO=,求EM∶MF的值.
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第20题图
命题点3 (2016年9次,2015年5次,2014年10次,2013年5次)
21. (2015连云港5题3分)已知四边形ABCD,下列说法正确的是( )
A. 当AD=BC,AB∥DC时,四边形ABCD是平行四边形
B. 当AD=BC,AB=DC时,四边形ABCD是平行四边形
C. 当AC=BD,AC平分BD时,四边形ABCD是矩形
D. 当AC=BD,AC⊥BD时,四边形ABCD是正方形
第22题图 第23题图
22. (2013连云港8题3分)如图,正方形ABCD的边长为4,点E在对角线BD上,且∠BAE=22.5°,EF⊥AB,垂足为F,则EF的长为( )
A. 1 B. C. 4-2 D. 3-4
23. (2014泰州16题3分)如图,正方形ABCD的边长为3 cm,E为CD边上一点.∠DAE=30°,M为AE的中点,过点M作直线分别与AD、BC相交于点P、Q,若PQ=AE,则AP等于________cm.
24. (2013南京19题8分)如图,在四边形ABCD中,AB=BC,对角线BD平分∠ABC,P是BD上一点,过点P作PM⊥AD,PN⊥CD,垂足分别为M、N.
(1)求证:∠ADB=∠CDB;
(2)若∠ADC=90°,求证:四边形MPND是正方形.
第24题图
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25. (2015泰州25题12分)如图,正方形ABCD的边长为8 cm,E,F,G,H分别是AB,BC,CD,DA上的动点,且AE=BF=CG=DH.
(1)求证:四边形EFGH是正方形;
(2)判断直线EG是否经过一个定点,并说明理由;
(3)求四边形EFGH面积的最小值.
第25题图
答案
1. B 【解析】如解图,过点A作AD⊥x轴于点D,过点B作BF⊥x轴于点F,过点C作CE⊥y轴于点E,并延长交FB的延长线于点M ,根据题意可得△AOD≌△BCM, OD=MC=2,BM=AD=1,点C的纵坐标是4,可得点B的纵坐标为3,再由△AOD∽△OBF得,=,代入数据即可求得OF=,CE=CM-OF=2-=,故点B的坐标为(,3),点C的坐标为(-,4).
第1题解图 第2题解图
2. C 【解析】所有剪法中剩余部分面积的值最小时,如解图,S△ABG=AB·BG=×4×4=8,∵AD=6,∴AE=ED=3,∴EF=DF=3,∴S△AED=AE·ED=×3×3=9,S△EDF=EF·DF=×3×3=4.5,∴S剩余部分=S矩形ABCD-S△ABG-S△AED-S△EDF=4×6-8-9-4.5=2.5.
3. 16 【解析】如解图,连接AC,BD,∵在△ABC中,E、F分别为AB、BC的中点,∴EF=AC=4,同理可得,HG=AC=4,EH=FG=BD=4,∴四边形EFGH的周长等于16 cm.
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第3题解图
4. 【解析】如解图,根据题意得,AP=EP,∵OD=OE,∠E=∠D,∠DOP=∠EOF,∴△ODP≌△OEF(ASA),则OP=OF,DP=EF,设OE=a,OP=b,∴BF=8-(6-a-b)=2+a+b,FC=8-(a+b),在Rt△BCF中,根据勾股定理得,BF2=CF2+BC2,即(2+a+b)2=[8-(a+b)]2+62,解得a+b=,∴AP的长为.
第4题解图
5. 5 【解析】如解图,连接BE,则BE=BC.设AB=3x,BC=5x,∵四边形ABCD是矩形,∴AB=CD=3x,AD=BC=5x,∠A=90°,由勾股定理得AE=4x,则DE=5x-4x=x,∵AE·ED=,∴4x·x=,解得x1=,x2=-(舍去),则AB=3x=,BC=5x=,∴矩形ABCD的面积是×=5.
第5题解图
6. 证明:∵四边形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AB=CD, ∠A=∠D=90°,
∵AE=DF,
∴AF=DE,(5分)
∴△ABF≌△DCE(SAS),
∴BF=CE.
7. 证明:(1)∵四边形ABCD为平行四边形,
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∴ ABCD
∵BE=AB,BE在AB的延长线上,
∴BECD.
∴∠BEF=∠FDC,∠FBE=∠FCD,
∴△BEF≌△CDF(ASA).
(2)由(1)证得,
∴四边形BECD为平行四边形,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴∠FCD=∠A,
∵∠BFD=∠FCD+∠FDC,∠BFD=2∠A,
∴∠FDC=∠A,
∴∠FDC=∠FCD,
∴FD=FC.
由(1)知,△BEF≌△CDF,
∴BC=DE.
∴四边形BECD是矩形.
8. (1)证明:∵四边形ABCD为矩形,
∴AD∥BC,AB∥CD.
∴∠BAC=∠DCA,
由折叠的性质知,∠EAC=∠BAC, ∠FCA=∠DCA,
∴∠EAC=∠FCA,
∴AE∥CF,
又∵AD∥BC,
∴四边形AECF为平行四边形;
(2)解:在Rt△ABC中,AB=6,AC=10,由勾股定理得,
BC==8,
由折叠的性质知,∠ABC=∠AME=90°,BE=EM,
在Rt△CEM中,CM=AC-AM=10-6=4,
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设CE=x,则BE=EM=8-x,
由勾股定理得,ME2+CM2=EC2,
即(8-x)2+16=x2,
解得x=5,
∵由(1)得,四边形AECF为平行四边形,
∴S四边形AECF=EC·CD=5×6=30.
9. C 【解析】如解图,根据题意得:四边形EFGH是菱形,点E,F,G,H分别是边AD,AB,BC,CD的中点,∴EF=FG=GH=EH,BD=2EF,AC=2FG,∴BD=AC.∴原四边形一定是对角线相等的四边形.故选C.
第9题解图
10. A 【解析】由于菱形的周长是28,而它的四条边都相等,∴每条边都是7,而菱形的对角线互相垂直,E为AD的中点,由直角三角形斜边的中线等于斜边上的一半可得OE=×7=3.5.
11. B 【解析】如解图,连接BF,在菱形ABCD中,∠BAC=∠BAD=×80°=40°,∠BCF=∠DCF,BC=CD,∠ABC=180°-∠BAD=180°-80°=100°,∵EF是线段AB的垂直平分线,∴AF=BF,∠ABF=∠BAC=40°,∴∠CBF=∠ABC-∠ABF=100°-40°=60°,∵在△BCF和△DCF中,,∴△BCF≌△DCF(SAS),∴∠CDF=∠CBF=60°.
第11题解图
12. 3 【解析】由题意知S菱形=×2×3=3.
13. (5,4) 【解析】∵菱形ABCD的顶点A,B的坐标分别为(-3,0),(2,0),点D在y轴上,∴AB=5,∴DO==4,∴点C的坐标是(5,4).
14. 13 【解析】如解图,连接AC,BD交于点O,∵菱形的面积等于对角线乘积的一半,∴S菱形ABCD
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=AC·BD=120,∴AC·BD=240,又∵菱形的对角线互相垂直平分,∴2OA·2OB=240,∴ OA·OB=60,∵正方形AECF的面积等于边长的平方,∴AE2=50, 又∵OA2+OE2=AE2,OA=OE,∴OA=5,∴OB=12,∴AB===13 cm.
第14题解图
15. 解:本题答案不唯一,下列答案仅供参考:
FG平分∠CFE; GE=FH;∠GME=∠FQH;∠GEF=∠EFH.
16. 证明:设EF与AD交于点O,如解图.
第16题解图
∵AD平分∠BAC,
∴∠EAO=∠FAO,
由折叠性质可知AO=DO,EF⊥AD,
∴∠AOE=∠AOF=90°,
在△AEO和△AFO中,
,
∴△AEO≌△AFO(ASA),
∴EO=FO,
即EF、AD相互平分,
∴四边形AEDF是平行四边形,
又∵EF⊥AD,
∴平行四边形AEDF为菱形.
17. (1)证明:在△ABC与△ADC中,
AB=AD,BC=DC,AC=AC,
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∴△ABC≌△ADC(SSS),
∴∠1=∠2;
(2)解:如解图,连接BE、DE,四边形BCDE为菱形,理由如下:
第17题解图
∵BC=DC,∠1=∠2,OC=OC,
∴△COD≌△COB(SAS),
∴OD=OB,OC⊥BD,
又∵OE=OC,
∴四边形BCDE是平行四边形,
∵OC⊥BD,
∴四边形BCDE是菱形.
18. (1)证明:∵AB=DC,
∴AC=DB,
在△AEC和△DFB中,
,
∴△AEC≌△DFB(SAS),
∴BF=CE,∠ACE=∠DBF,
∴EC∥BF,
∴四边形BFCE是平行四边形;
(2)解:4.
【解法提示】当四边形BFCE是菱形时,BE=CE,
∵AD=10,DC=3,AB=CD=3,
∴BC=10-3-3=4,
∵∠EBD=60°,
∴△EBC为等边三角形,BE=BC=4,
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∴当BE=4时,四边形BFCE是菱形.
19. (1)证明:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四边形OCED是平行四边形,
∵在矩形ABCD中,AC=BD,且AC、BD互相平分,
∴OC=AC=BD=OD,
∴平行四边形OCED是菱形;
(2)解:相等.理由如下:
在菱形OCED中,ED=EC,
∴∠EDC=∠ECD,
又∵在矩形ABCD中,AD=BC,∠ADC=∠BCD=90°,
∴∠ADC+∠EDC =∠BCD+∠ECD,
∴∠ADE=∠BCE,
在△ADE和△BCE中,
,
∴△ADE≌△BCE(SAS),
∴AE=BE.
20. (1)证明:在菱形ABCD中,AD∥BC,OA=OC,OB=OD,
∴∠AEO=∠CFO,
在△AEO和△CFO中,
,
∴△AEO≌△CFO(AAS),
∴OE=OF,
又∵OB=OD,
∴四边形BFDE是平行四边形;
(2)解:设OM=x,
∵EF⊥AB,tan∠MBO=,
∴BM=2x,
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又∵AC⊥BD,
∴△AOM∽△OBM,
∴=,
∴AM==x,
∵AD∥BC,
∴△AEM∽△BFM,
∴EM∶MF=AM∶BM=x∶2x=1∶4.
21. B 【解析】本题考查平行四边形、矩形、正方形的判定,逐项分析如下:
选项
逐项分析
正误
A
一组对边相等,另一组对边平行的四边形不一定是平行四边形,一组对边平行且相等的四边形才是平行四边形
×
B
两组对边分别相等的四边形是平行四边形
√
C
只有两条对角线相等且互相平分的四边形才是矩形
×
D
只有两条对角线互相垂直平分且相等的四边形才是正方形
×
22. C 【解析】在正方形ABCD中,∠ABD=∠ADB=45°,∵∠BAE=22.5°,∴∠DAE=90°-∠BAE=90°-22.5°=67.5°,在△ADE中,∠AED=180°-45°-67.5°=67.5°,∴∠DAE=∠AED,∴AD=DE=4,∵正方形的边长为4,∴BD=4,∴BE=BD-DE=4-4,∵EF⊥AB,∠ABD=45°,∴△BEF是等腰直角三角形,∴EF=BE=×(4-4)=4-2.
23. 1或2 【解析】根据题意画出图形,过点P作PN⊥BC交BC于点N,如解图,∵四边形ABCD为正方形,∴AD=DC=PN,在Rt△ADE中,∠DAE=30°,AD=3 cm,∴tan30°=,∴DE= cm,根据勾股定理得AE==2 cm,∵M为AE的中点,∴AM=AE= cm,在Rt△ADE和Rt△PNQ中,,∴Rt△ADE≌Rt△PNQ(HL),∴DE=NQ,∠DAE=∠NPQ=30°,∵PN∥DC,∴∠PFA=∠DEA=60°,∴∠PMF=90°,即PM⊥AF,在Rt△AMP中,∠MAP=30°,cos30°=,∴AP===2 cm;由对称性得到AP′=DP=AD-AP=3-2=1 cm.综上,AP等于1 cm或 2 cm.
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第23题解图
24. 证明:(1)∵BD平分∠ABC,
∴∠ABD=∠CBD.
又∵BA=BC,BD=BD,
∴△ABD≌△CBD(SAS).
∴∠ADB=∠CDB;
(2)∵PM⊥AD,PN⊥CD,
∴∠PMD=∠PND=90°.
又∵∠ADC=90°,
∴四边形MPND是矩形.
由(1)知,∠ADB=∠CDB,PM⊥AD,PN⊥CD,
∴PM=PN.
∴四边形MPND是正方形.
25. (1)证明:∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=DC,
∵AE=DH=CG,
∴AH=DG,
∵∠A=∠D,
∴△AHE≌△DGH(SAS),
∴EH=HG,∠AHE=∠DGH,
∵∠DGH+∠DHG=90°,
∴∠AHE+∠DHG=90°,
∴∠EHG=90°,
同理,EH=EF=FG,
则EH=GH=GF=FE,
∴四边形EFGH是正方形;
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(2)解:是,直线EG经过正方形ABCD的中心.理由如下:如解图,连接BD,EG,DE,BG,
第25题解图
∵BE=DG,BE∥DG,
∴四边形BGDE是平行四边形,
∴OB=OD,OE=OG,
∴点O为正方形ABCD的对角线AC、BD的交点,
∴直线EG经过正方形ABCD的中心;
(3)解:设正方形EFGH的面积为y,AE=x,则AH=8-x,
在Rt△AEH中,EH2=AE2+AH2,而正方形EFGH的面积=EH2,
∴y=x2+(8-x)2=2(x-4)2+32,
∴当x=4时,y有最小值为32.
即四边形EFGH面积的最小值是32 cm2.
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