专题六 几何综合问题
1.(2018·河南)如图1,点F从菱形ABCD的顶点A出发,沿A→D→B以1 cm/s速度匀速运动到点B.图2是点F运动时,△FBC的面积y(cm2)随时间x(s)变化的关系图象,则a的值为( C )
A. B.2
C. D.2
2.如图所示,已知四边形ABCD是平行四边形,下列结论中,不一定正确的是( D )
A.△AOB的面积等于△AOD的面积
B.当AC⊥BD时,它是菱形
C.当OA=OB时,它是矩形
D.△AOB的周长等于△AOD的周长
3.(原创题)如图,在平行四边形ABCD中,AD=2AB,F是AD的中点,作CE⊥AB,垂足E在线段AB上,连接EF,CF,则下列结论中一定成立的是( A )
①∠DCF=∠BCD;②EF=CF;③∠DFE=3∠AEF;④S△BEC=2S△CEF.
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
4.如图,在△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=1,E,F为线段AB上两动点,且∠ECF=45°,过点E,F分别作BC,AC的垂线相交于点M,垂足分别为H,G.现有以下结论:
5
①AB=;②当点E与点B重合时,MH=;③AF+BE=EF;④MG·MH=.其中正确结论的个数是( C )
A.1 B.2
C.3 D.4
5.(原创题)如图,在△ABC中,D,E,F分别为BC,AC,AB的中点,AH⊥BC于点H,FD=8 cm,则HE=__8__cm.
6.(2018·含山月考)如图,直线l1∥l2∥l3,正方形ABCD的三个顶点A,B,C分别在l1,l2,l3上,l1与l2之的距离是2,l2与l3之间的距离是4,则正方形ABCD的面积为__20__.
7.(2018·长丰县二模)如图,四边形ABCD中,AD∥BC,AD=8 cm,BC=12 cm,M是BC上一点,且BM=9 cm,点E从点A出发以1 cm/s的速度向点D运动,点F从点C出发,以3 cm/s的速度向点B运动,当其中一点到达终点,另一点也随之停止,设运动时间为t,则当以A,M,E,F为顶点的四边形是平行四边形时,t=__或__.
8.如图,在一张矩形纸片ABCD中,AB=4,BC=8,点E,F分别在AD,BC上,将纸片ABCD沿直线EF折叠,点C落在AD上的一点H处,点D落在点G处,有以下四个结论:
①四边形CFHE是菱形;②EC平分∠DCH;③线段BF的取值范围为3≤BF≤4;④当点H与点A重合时,EF=2.以上结论中,你认为正确的有__①③④__.(填序号)
9.(2018·合肥期中)如图,长方形OABC中,O为直角坐标系的原点,A,C
5
两点的坐标分别为(6,0),(0,10),点B在第一象限内.
(1)写出点B的坐标,并求长方形OABC的周长;
(2)若有过点C的直线CD把长方形OABC的周长分成3∶5两部分,D为直线CD与长方形的边的交点,求点D的坐标.
解:(1)∵A(6,0),C(0,10),∴OA=6,OC=10,∵四边形OABC是长方形,∴BC=OA=6,AB=OC=10,∴点B的坐标为(6,10),∵OC=10,OA=6,∴长方形OABC的周长为2×(6+10)=32;
(2)∵CD把长方形OABC的周长分为3:5两部分,∴被分成的两部分的长分别为12和20,①当点D在AB上时,AD=20-10-6=4,所以点D的坐标为(6,4),②当点D在OA上时,OD=12-10=2,所以点D的坐标为(2,0).
10.如图1,在正方形ABCD中,P是对角线AC上的一点,点E在CB上,且PC=PE,过E作EF垂直于BC交DP延长线于F,且PF=PD.
(1)如图1,当点E在CB边上时,求证:PE=CE;
(2)如图2,当点E在CB的延长线上时,线段PE,CE有怎样的数量关系,写出你的猜想,并给与证明.
解:(1)延长EP交DC于点G,如图(1)所示:∵∠FEC=∠DCE=90°,∴EF∥CD,∴∠PFE=∠PDG,又∵∠EPF=∠GPD,PF=PD,∴在△PEF和△PGD中,
∴△PEF≌△PGD(AAS),∴PE=PG,EF=GD,∵BE=EF,∴BE=GD,∵CD=CB,∴CG=CE,∴△CGE是等腰直角三角形,∴CP⊥GE,CP=EG=PE,∴△CPE是等腰直角三角形,∴PE=CE;
5
(2)PE=CE,理由如下:如图(2)所示:延长EP交CD的延长线于点G,∵∠FEB+∠DCB=180°,∴EF∥CD,∴∠PEF=∠PGD,又∵∠EPF=∠GPD,PF=PD,∴在△PEF和△PGD中,∴△PEF≌△PGD(AAS),∴PE=PG,EF=GD,∵BE=EF,∴BE=GD.∵CD=CB,∴CG=CE,∴△CGE是等腰直角三角形,∴CP⊥GE,CP=EG=PE,∴△CPE是等腰直角三角形.∴PE=CE.
11.(改编题)已知,如图1,矩形ABCD中,AD=6,DC=8,矩形EFGH的三个顶点E,G,H分别在矩形ABCD的边ABCD的边AB,CD,DA上,AH=2,连接CF.
(1)如图1,当四边形EFGH为正方形时,求AE的长和△FCG的面积;
(2)如图2,设AE=x,△FCG的面积=S1,求S1与x之间的函数关系式与S1的最大值;
(3)在(2)的条件下,如果矩形EFGH的顶点F始终在矩形ABCD内部,连接BF,记△BEF的面积为S2,△BCF的面积为S3,试说明6S1+3S2-2S3是常数.
解:(1)过点F作FM⊥CD于M.∵四边形EFGH为正方形,四边形ABCD是矩形,∴HE=GH=FG,∠EHG=∠HGF=90°,∠A=∠D=90°,∴∠AEH=∠DHG=90°-∠AHE,∠DHG=∠MGF=90°-∠HGD,∴∠AEH=∠DHG=∠MGF.在△AEH,△DHG与△MGF中,∠A=∠D=∠GMF=90°,∠AEH=∠DHG=∠MGF,HE=GH=FG,∴△AEH≌△DHG≌△MGF(AAS),∴AE=DH=6-2=4,DG=AH=FM=2,∴△FCG的面积=CG·FM=×6×2=6;
(2)过点F作FM⊥CD于M.在△AEH与△DHG中,∵∠A=∠D=90°,∠AEH=∠DHG=90°-∠AHE,∴△AEH∽△DHG,∴=,即=,∴DG=,∴CG=DC-DG=8-,∵FM=2,∴△FCG的面积=S1=·CG·FM=×2=8-,∵0<x≤8,∴当x=8时,S1的最大值为7;
(3)由(2)可得S1=×2=8-.过点F作FN⊥AB于N,易证△NFE≌△DHG,∴FN=HD
5
=4,EN=GD=,∵BE=AB-AE=8-x,∴S2=·BE·FN=(8-x)×4=16-2x;过点F作FP⊥BC于P,则四边形FNBP是矩形,∴FP=BN=AB-AE-EN=8-x-,∴S3=·FP·BC=×6=24-3x-,∴6S1+3S2-2S3=6+3(16-2x)-2=48-+48-6x-48+6x+=48.
12.(2018·徐州)如图,将等腰直角三角形纸片ABC对折,折痕为CD.展平后,再将点B折叠在边AC上(不与A,C重合),折痕为EF,点B在AC上的对应点为M,设CD与EM交于点P,连接PF.已知BC=4.
(1)若M为AC的中点,求CF的长;
(2)随着点M在边AC上取不同的位置,①△PFM的形状是否发生变化?请说明理由;②求△PFM的周长的取值范围.
解:(1)∵M为AC的中点,∴CM=AC=BC=2,由折叠的性质可知,FB=FM,设CF=x,则FB=FM=4-x,在Rt△CFM中,FM2=CF2+CM2,即(4-x)2=x2+22,解得,x=,即CF=;
(2)①△PFM的形状是等腰直角三角形,不会发生变化,理由如下:由折叠的性质可知,∠PMF=∠B=45°,∵CD是中垂线,∴∠ACD=∠DCF=45°,∵∠MPC=∠OPM,∴△POM∽△PMC,∴=,∴=,∵∠EMC=∠AEM+∠A=∠CMF+∠EMF,∴∠AEM=∠CMF,∵∠DPE+∠AEM=90°,∠CMF+∠MFC=90°,∠DPE=∠MPC,∴∠DPE=∠MFC,∠MPC=∠MFC,∵∠PCM=∠OCF=45°,∴△MPC∽△OFC,∴=,∴=,∴=,∵∠POF=∠MOC,∴△POF∽△MOC,∴∠PFO=∠MCO=45°,∴△PFM是等腰直角三角形,②∵△PFM是等腰直角三角形,设FM=y,由勾股定理可知:PF=PM=y,∴△PFM的周长=(1+)y,∵2<y<4,∴△PFM的周长满足:2+2<(1+)y<4+4.
5