专题10四边形
一、选择题
1.(2017四川省南充市)已知菱形的周长为,两条对角线的和为6,则菱形的面积为()
A.2B.C.3D.4
【答案】.
考点:2.(2017四川省广安市)下列说法:
四边相等的四边形一定是菱形
顺次连接矩形各边中点形成的四边形一定是正方形
对角线相等的四边形一定是矩形
经过平行四边形对角线交点的直线,一定能把平行四边形分成面积相等的两部分
其中正确的有()个.
A.4B.3C.2D.1
【答案】.
【解析】
试题分析:四边相等的四边形一定是矩形,错误;
顺次连接矩形各边中点形成的四边形一定是菱形,错误;
对角线相等的平行四边形才是矩形,错误;
经过平行四边形对角线交点的直线,一定能把平行四边形分成面积相等的两部分,正确;
其中正确的有1个,故选D.
考点:1.中点四边形;2.平行四边形的性质;3.菱形的判定;4.矩形的判定与性质;5.正方形的判定3.(2017四川省眉山市)如图,EF过ABCD对角线的交点O,交AD于E,交BC于F,若ABCD的周长为18,OE=1.5,则四边形EFCD的周长为()
A.14B.13C.12D.10
【答案】.
考点:4.(2017四川省绵阳市)如图,矩形ABCD的对角线AC与BD交于点O,过点O作BD的垂线分别交AD,BC于E,F两点.若AC=,AEO=120°,则FC的长度为()
A.1B.2C.D.
【答案】.
【解析】
试题分析:EF⊥BD,AEO=120°,EDO=30°,DEO=60°,四边形ABCD是矩形,OBF=∠OCF=30°,BFO=60°,FOC=60°﹣30°=30°,OF=CF,又Rt△BOF中,BO=BD=AC=,OF=tan30°×BO=1,CF=1,故选A.
考点:1.矩形的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.解直角三角形5.(2017四川省达州市)如图,将矩形ABCD绕其右下角的顶点按顺时针方向旋转90°至图位置,继续绕右下角的顶点按顺时针方向旋转90°至图位置,以此类推,这样连续旋转2017次.若AB=4,AD=3,则顶点A在整个旋转过程中所经过的路径总长为()
A.2017πB.2034πC.3024πD.3026π
【答案】.
考点:1.轨迹;2.矩形的性质;3.旋转的性质;4.规律型;5.综合题6.(2017山东省枣庄市)如图,O是坐标原点,菱形OABC的顶点A的坐标为(﹣3,4),顶点C在x轴的负半轴上,函数(x0)的图象经过顶点B,则k的值为()
A.﹣12B.﹣27C.﹣32D.﹣36
【答案】.
【解析】
试题分析:A(﹣3,4),OA==5,四边形OABC是菱形,AO=CB=OC=AB=5,则点B的横坐标为﹣3﹣5=﹣8,故B的坐标为:(﹣8,4),将点B的坐标代入得,4=,解得:k=﹣32.故选C.
考点1.菱形的性质;2.反比例函数图象上点的坐标特征7.(2017广东省)如图,已知正方形ABCD,点E是BC边的中点,DE与AC相交于点F,连接BF,下列结论:S△ABF=S△ADF;S△CDF=4S△CEF;S△ADF=2S△CEF;S△ADF=2S△CDF,其中正确的是()
A.B.C.D.
【答案】.
考点:8.(2017河北省)求证:菱形的两条对角线互相垂直.
已知:如图,四边形ABCD是菱形,对角线AC,BD交于点O.
求证:ACBD.
以下是排乱的证明过程:
又BO=DO;
AO⊥BD,即ACBD;
四边形ABCD是菱形;
AB=AD.
证明步骤正确的顺序是()
A.→②→①→④B.→④→①→②
C.→②→④→③D.→④→③→②
【答案】.
【解析】
试题分析:四边形ABCD是菱形,AB=AD,对角线AC,BD交于点O,BO=DO,AO⊥BD,即ACBD,证明步骤正确的顺序是→④→①→②,故选B.考点:9.(2017河北省)如图是边长为10的正方形铁片,过两个顶点剪掉一个三角形,以下四种剪法中,裁剪线长度所标的数据(单位:)不正确的()
A....1.正方形的性质;2.勾股定理10.(2017浙江省丽水市)如图,在ABCD中,连结AC,ABC=∠CAD=45°,AB=2,则BC的长是()
B.C.D.
【答案】.
【解析】
试题分析:四边形ABCD是平行四边形,CD=AB=2,BC=AD,D=∠ABC=∠CAD=45°,AC=CD=2,ACD=90°,即ACD是等腰直角三角形,BC=AD==;故选C.
考点:11.(2017浙江省台州市)如图,矩形EFGH的四个顶点分别在菱形ABCD的四条边上,BE=BF,将AEH,CFG分别沿边EH,FG折叠,当重叠部分为菱形且面积是菱形ABCD面积的时,则为()
A.B.C.D.
【答案】.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.菱形的性质;3.矩形的性质12.(2017重庆市B卷)如图,在矩形ABCD中,AB=4,AD=2,分别以A、C为圆心,AD、CB为半径画弧,交AB于点E,交CD于点F,则图中阴影部分的面积是()
B.C.D.
【答案】.
【解析】
试题分析:矩形ABCD,AD=CB=2,S阴影=S矩形﹣S半圆=24﹣π22=8﹣2π,故选C.
考点:1.扇形面积的计算;2.矩形的性质13.(2017四川省南充市)如图,在ABCD中,过对角线BD上一点P作EFBC,GHAB,且CG=2BG,SBPG=1,则SAEPH=.
【答案】.
考点:14.(2017四川省南充市)如图,正方形ABCD和正方形CEFG边长分别为a和b,正方形CEFG绕点C旋转,给出下列结论:BE=DG;BE⊥DG;,其中正确结论是(填序号)
【答案】.
【解析】
试题分析:设BE,DG交于O,四边形ABCD和EFGC都为正方形,BC=CD,CE=CG,BCD=∠ECG=90°,BCE+∠DCE=∠ECG+∠DCE=90°+∠DCE,即BCE=∠DCG,在BCE和DCG中,,BCE≌△DCG(SAS),BE=DG,1=∠2,1+∠4=∠3+∠1=90°,2+∠3=90°,BOC=90°,BE⊥DG;故正确;
连接BD,EG,如图所示,DO2+BO2=BD2=BC2+CD2=2a2,EO2OG2=EG2=CG2+CE2=b2,则BG2DE2=DO2+BO2+EO2+OG2=2a2+b2,故正确.
故答案为:.
考点:1.旋转的性质;2.全等三角形的判定与性质;3.正方形的性质15.(2017四川省绵阳市)如图,将平行四边形ABCO放置在平面直角坐标系xOy中,O为坐标原点,若点A的坐标是(6,0),点C的坐标是(1,4),则点B的坐标是.
【答案】(7,4).
【解析】
试题分析:四边形ABCO是平行四边形,O为坐标原点,点A的坐标是(6,0),点C的坐标是(1,4),BC=OA=6,61=7,点B的坐标是(7,4);故答案为:(7,4).
考点:1.平行四边形的性质;2.坐标与图形性质16.(2017四川省达州市)如图,矩形ABCD中,E是BC上一点,连接AE,将矩形沿AE翻折,使点B落在CD边F处,连接AF,在AF上取点O,以O为圆心,OF长为半径作O与AD相切于点P.若AB=6,BC=,则下列结论:F是CD的中点;O的半径是2;AE=CE;.其中正确结论的序号是.
【答案】.
【解析】
试题分析:AF是AB翻折而来,AF=AB=6,AD=BC=,DF==3,F是CD中点;正确;
连接OP,O与AD相切于点P,OP⊥AD,AD⊥DC,OP∥CD,,设OP=OF=x,则,解得:x=2,正确;RT△ADF中,AF=6,DF=3,DAF=30°,AFD=60°,EAF=∠EAB=30°,AE=2EF;
AFE=90°,EFC=90°﹣AFD=30°,EF=2EC,AE=4CE,错误;
连接OG,作OHFG,AFD=60°,OF=OG,OFG为等边;同理OPG为等边;
POG=∠FOG=60°,OH=OG=,S扇形OPG=S扇形OGF,S阴影=(S矩形OPDH﹣S扇形OPG﹣SOGH)(S扇形OGF﹣SOFG)=S矩形OPDH﹣SOFG==.正确;故答案为:.
考点:1.切线的性质;2.矩形的性质;3.扇形面积的计算;4.翻折变换(折叠问题);5.综合题17.(2017山东省枣庄市)如图,在ABCD中,AB为O的直径,O与DC相切于点E,与AD相交于点F,已知AB=12,C=60°,则的长为.
【答案】π.
考点1.切线的性质;2.平行四边形的性质;3.弧长的计算18.(2017山东省枣庄市)在矩形ABCD中,B的角平分线BE与AD交于点E,BED的角平分线EF与DC交于点F,若AB=9,DF=2FC,则BC=.(结果保留根号)
【答案】.
考点1.矩形的性质;2.等腰三角形的判定;3.相似三角形的判定与性质19.(2017广东省)一个n边形的内角和是720°,则n=.
【答案】.
【解析】
试题分析:设所求正n边形边数为n,则(n﹣2)?180°=720°,解得n=6.
考点:20.(2017广东省)如图,矩形纸片ABCD中,AB=5,BC=3,先按图(2)操作:将矩形纸片ABCD沿过点A的直线折叠,使点D落在边AB上的点E处,折痕为AF;再按图(3)操作,沿过点F的直线折叠,使点C落在EF上的点H处,折痕为FG,则A、H两点间的距离为.
【答案】.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.矩形的性质;3.综合题21.(2017广西四市)如图,菱形ABCD的对角线相交于点O,AC=2,BD=,将菱形按如图方式折叠,使点B与点O重合,折痕为EF,则五边形AEFCD的周长为.
【答案】.
【解析】
试题分析:四边形ABCD是菱形,AC=2,BD=,ABO=∠CBO,ACBD,AO=1,BO=,tan∠ABO==,ABO=30°,AB=2,ABC=60°,由折叠的性质得,EFBO,OE=BE,BEF=∠OEF,BE=BF,EFAC,BEF是等边三角形,BEF=60°,OEF=60°,AEO=60°,AEO是等边三角形,AE=OE,BE=AE,EF是ABC的中位线,EF=AC=1,AE=OE=1,同理CF=OF=1,五边形AEFCD的周长为=11+1+2+2=7.故答案为:7.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.菱形的性质;3.综合题22.(2017江苏省连云港市)如图,在ABCD中,AEBC于点E,AFCD于点F.若EAF=60°,则B=.
【答案】°.
考点:23.(2017浙江省绍兴市)如图为某城市部分街道示意图,四边形ABCD为正方形,点G在对角线BD上,GE⊥CD,GF⊥BC,AD=1500m,小敏行走的路线为B→A→G→E,小聪行走的路线为B→A→D→E→F.若小敏行走的路程为3100m,则小聪行走的路程为m.
【答案】.
【解析】
试题分析:AB+AG+GE=1500+(AG+GE)=3100,则AG+GE=1600m,小聪走的路程为BA+AD+DE+EF=3000+(DE+EF).
连接CG,在正方形ABCD中,∠ADG=∠CDG=45°,AD=CD,在△ADG和△CDG中,∵AD=CD,∠ADG=∠CDG,DG=DG,∴△ADG≌△CDG,∴AG=CG.
GE⊥CD,GF⊥BC,∠BCD=90°,∴四边形GECF是矩形,∴CG=EF.
CDG=45°,∴DE=GE,∴小聪走的路程为BA+AD+DE+EF=3000+(GE+AG)=3000+1600=4600(m).
故答案为:4600.
考点:1.全等三角形的判定与性质;2.正方形的性质24.(2017重庆市B卷)如图,正方形ABCD中,AD=4,点E是对角线AC上一点,连接DE,过点E作EFED,交AB于点F,连接DF,交AC于点G,将EFG沿EF翻折,得到EFM,连接DM,交EF于点N,若点F是AB的中点,则EMN的周长是.
【答案】.
【解析】
试题分析:如图1,过E作PQDC,交DC于P,交AB于Q,连接BE,DC∥AB,PQ⊥AB,四边形ABCD是正方形,ACD=45°,PEC是等腰直角三角形,PE=PC,设PC=x,则PE=x,PD=4﹣x,EQ=4﹣x,PD=EQ,DPE=∠EQF=90°,PED=∠EFQ,DPE≌△EQF,DE=EF,易证明DEC≌△BEC,DE=BE,EF=BE,EQ⊥FB,FQ=BQ=BF,AB=4,F是AB的中点,BF=2,FQ=BQ=PE=1,CE=,RtDAF中,DF==,DE=EF,DEEF,DEF是等腰直角三角形,DE=EF==,PD==3,如图2,DC∥AB,DGC∽△FGA,==2,CG=2AG,DG=2FG,FG==,AC==,CG==,EG==,连接GM、GN,交EF于H,GFE=45°,GHF是等腰直角三角形,GH=FH==,EH=EF﹣FH=﹣=,NDE=∠AEF,tan∠NDE=tan∠AEF=,=,EN=,NH=EH﹣EN=﹣=,RtGNH中,GN===,由折叠得:MN=GN,EM=EG,EMN的周长=ENMN+EM=++=;
故答案为:.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.正方形的性质;3.综合题25.(2017四川省南充市)如图,在正方形ABCD中,点E、G分别是边AD、BC的中点,AF=AB.
(1)求证:EFAG;
(2)若点F、G分别在射线AB、BC上同时向右、向上运动,点G运动速度是点F运动速度的2倍,EFAG是否成立(只写结果,不需说明理由)?
(3)正方形ABCD的边长为4,P是正方形ABCD内一点,当,求PAB周长的最小值.
【答案】.
【解析】
(2)证明AEF∽△BAG,得出AEF=∠BAG,再由角的互余关系和三角形内角和定理即可得出结论;
(3)过O作MNAB,交AD于M,BC于N,则MNAD,MN=AB=4,由三角形面积关系得出点P在线段MN上,当P为MN的中点时,PAB的周长最小,此时PA=PB,PM=MN=2,连接EG,则EGAB,EG=AB=4,证明AOF∽△GOE,得出=,证出=,得出AM=AE=,由勾股定理求出PA,即可得出答案.
试题解析:(1)证明:四边形ABCD是正方形,AD=AB,EAF=∠ABG=90°,点E、G分别是边AD、BC的中点,AF=AB,=,=,,AEF∽△BAG,AEF=∠BAG,BAG+∠EAO=90°,AEF+∠EAO=90°,AOE=90°,EF⊥AG;(2)解:成立;理由如下:
根据题意得:=,=,=,又EAF=∠ABG,AEF∽△BAG,AEF=∠BAG,BAG+∠EAO=90°,AEF+∠EAO=90°,AOE=90°,EF⊥AG;
(3)解:过O作MNAB,交AD于M,BC于N,如图所示:
则MNAD,MN=AB=4,P是正方形ABCD内一点,当SPAB=S△OAB,点P在线段MN上,当P为MN的中点时,PAB的周长最小,此时PA=PB,PM=MN=2,连接EG、PA、PB,则EGAB,EG=AB=4,AOF∽△GOE,=,MN∥AB,=,AM=AE=×2=,由勾股定理得:PA==,PAB周长的最小值=2PAAB=.
考点:1.四边形综合题;2.探究型;3.动点型;4.最值问题26.(2017四川省广安市)如图,四边形ABCD是正方形,E、F分别是了AB、AD上的一点,且BFCE,垂足为G,求证:AF=BE.
【答案】.
考点:1.正方形的性质;2.全等三角形的判定与性质27.(2017四川省眉山市)如图,点E是正方形ABCD的边BC延长线上一点,连结DE,过顶点B作BFDE,垂足为F,BF分别交AC于H,交BC于G.
(1)求证:BG=DE;
(2)若点G为CD的中点,求的值.
【答案】.
【解析】
试题分析:(1)由于BFDE,所以GFD=90°,从而可知CBG=∠CDE,根据全等三角形的判定即可证明BCG≌△DCE,从而可知BG=DE;
(2)设CG=1,从而知CG=CE=1,由勾股定理可知:DE=BG=,由易证ABH∽△CGH,所以,从而可求出HG的长度,进而求出的值.
试题解析:(1)BF⊥DE,GFD=90°,BCG=90°,BGC=∠DGF,CBG=∠CDE,在BCG与DCE中,BCG≌△DCE(ASA),BG=DE;
(2)设CG=1,G为CD的中点,GD=CG=1,由(1)可知:BCG≌△DCE(ASA),CG=CE=1,由勾股定理可知:DE=BG=,sin∠CDE=,GF=,AB∥CG,ABH∽△CGH,,BH=,GH=,=.
考点:1.相似三角形的判定与性质;2.全等三角形的判定与性质;3.正方形的性质28.(2017四川省绵阳市)如图,已知ABC中,C=90°,点M从点C出发沿CB方向以1cm/s的速度匀速运动,到达点B停止运动,在点M的运动过程中,过点M作直线MN交AC于点N,且保持NMC=45°,再过点N作AC的垂线交AB于点F,连接MF,将MNF关于直线NF对称后得到ENF,已知AC=8cm,BC=4cm,设点M运动时间为t(s),ENF与ANF重叠部分的面积为y(cm2).
(1)在点M的运动过程中,能否使得四边形MNEF为正方形?如果能,求出相应的t值;如果不能,说明理由;
(2)求y关于t的函数解析式及相应t的取值范围;
(3)当y取最大值时,求sinNEF的值.
【答案】;(2);(3).
【解析】
试题分析:(1)由已知得出CN=CM=t,FNBC,得出AN=8﹣t,由平行线证出ANF∽△ACB,得出对应边成比例求出NF=AN=(8﹣t),由对称的性质得出ENF=∠MNF=∠NMC=45°,MN=NE,OE=OM=CN=t,由正方形的性质得出OE=ON=FN,得出方程,解方程即可;
(3)当点E在AB边上时,y取最大值,连接EM,则EF=BF,EM=2CN=2CM=2t,EM=2BM,得出方程,解方程求出CN=CM=2,AN=6,得出BM=2,NF=AN=3,因此EM=2BM=4,作FDNE于D,由勾股定理求出EB==,求出EF==,由等腰直角三角形的性质和勾股定理得出DF=HF=,在RtDEF中,由三角函数定义即可求出sinNEF的值.
试题解析:(1)能使得四边形MNEF为正方形;理由如下:
连接ME交NF于O,如图1所示:
C=90°,NMC=45°,NFAC,CN=CM=t,FNBC,AN=8﹣t,ANF∽△ACB,=2,NF=AN=(8﹣t),由对称的性质得:ENF=∠MNF=∠NMC=45°,MN=NE,OE=OM=CN=t,四边形MNEF是正方形,OE=ON=FN,t=×(8﹣t),解得:t=;
即在点M的运动过程中,能使得四边形MNEF为正方形,t的值为;
(2)分两种情况:
当0t≤2时,y=(8﹣t)t=,即(0t≤2);
当2t≤4时,如图2所示:作GHNF于H,由(1)得:NF=(8﹣t),GH=NH,GH=2FH,GH=NF=(8﹣t),y=NF′GH=×(8﹣t)(8﹣t)=,即(2t≤4);.
考点:1.四边形综合题;2.最值问题;3.动点型;4.存在型;5.分类讨论;6.压轴题29.(2017四川省达州市)如图,在ABC中,点O是边AC上一个动点,过点O作直线EFBC分别交ACB、外角ACD的平分线于点E、F.
(1)若CE=8,CF=6,求OC的长;
(2)连接AE、AF.问:当点O在边AC上运动到什么位置时,四边形AECF是矩形?并说明理由.
【答案】当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.
【解析】
试题分析:(1)根据平行线的性质以及角平分线的性质得出OEC=∠OCE,OFC=∠OCF,证出OE=OC=OF,ECF=90°,由勾股定理求出EF,即可得出答案;
(2)解:当点O在边AC上运动到AC中点时,四边形AECF是矩形.理由如下:
连接AE、AF,如图所示:
当O为AC的中点时,AO=CO,EO=FO,四边形AECF是平行四边形,ECF=90°,平行四边形AECF是矩形.
考点:1.矩形的判定;2.平行线的性质;3.等腰三角形的判定与性质;4.探究型;5.动点型30.(2017山东省枣庄市)已知正方形ABCD,P为射线AB上的一点,以BP为边作正方形BPEF,使点F在线段CB的延长线上,连接EA,EC.
(1)如图1,若点P在线段AB的延长线上,求证:EA=EC;
(2)如图2,若点P在线段AB的中点,连接AC,判断ACE的形状,并说明理由;
(3)如图3,若点P在线段AB上,连接AC,当EP平分AEC时,设AB=a,BP=b,求a:b及AEC的度数.【答案】ACE是直角三角形:1.
【解析】
试题分析:(1)由正方形的性质证明APE≌△CFE,可得结论;
(2)分别证明PAE=45°和BAC=45°,则CAE=90°,即ACE是直角三角形;
(2)ACE是直角三角形,理由是:
如图2,P为AB的中点,PA=PB,PB=PE,PA=PE,PAE=45°,又BAC=45°,CAE=90°,即ACE是直角三角形;
(3)设CE交AB于G,EP平分AEC,EPAG,AP=PG=a﹣b,BG=a﹣(2a﹣2b)=2b﹣a,PE∥CF,,即,解得:a=b,a:b=:1,作GHAC于H,CAB=45°,HG=AG=(2b﹣2b)=(2﹣)b,又BG=2b﹣a=(2﹣)b,GH=GB,GHAC,GBBC,HCG=∠BCG,PE∥CF,PEG=∠BCG,AEC=∠ACB=45°.
考点1.四边形综合题;2.探究型;3.变式探究31.(2017山东省济宁市)实验探究:
(1)如图1,对折矩形纸片ABCD,使AD与BC重合,得到折痕EF,把纸片展开;再一次折叠纸片,使点A落在EF上,并使折痕经过点B,得到折痕BM,同时得到线段BN,MN.请你观察图1,猜想MBN的度数是多少,并证明你的结论.
(2)将图1中的三角形纸片BMN剪下,如图2,折叠该纸片,探究MN与BM的数量关系,写出折叠方案,并结合方案证明你的结论.
【答案】MBN=30°;(2)MN=BM.
【解析】
试题分析:(1)猜想:MBN=30°.只要证明ABN是等边三角形即可;
(2)结论:MN=BM.
折纸方案:如图2中,折叠BMN,使得点N落在BM上O处,折痕为MP,连接OP.
理由:由折叠可知MOP≌△MNP,MN=OM,OMP=∠NMP=∠OMN=30°=∠B,MOP=∠MNP=90°,BOP=∠MOP=90°,OP=OP,MOP≌△BOP,MO=BO=BM,MN=BM.
考点:1.翻折变换(折叠问题);2.矩形的性质;3.剪纸问题32.(2017广东省)如图所示,已知四边形ABCD,ADEF都是菱形,BAD=∠FAD,BAD为锐角.
(1)求证:ADBF;
(2)若BF=BC,求ADC的度数.
【答案】150°.
【解析】
试题分析:(1)连结DB、DF.根据菱形四边相等得出AB=AD=FA,再利用SAS证明BAD≌△FAD,得出DB=DF,那么D在线段BF的垂直平分线上,又AB=AF,即A在线段BF的垂直平分线上,进而证明ADBF;
(2)如图,设ADBF于H,作DGBC于G,则四边形BGDH是矩形,DG=BH=BF.BF=BC,BC=CD,DG=CD.在直角CDG中,CGD=90°,DG=CD,C=30°,BC∥AD,ADC=180°﹣C=150°.
考点:33.(2017广西四市)如图,矩形ABCD的对角线AC,BD相交于点O,点E,F在BD上,BE=DF.
(1)求证:AE=CF;
(2)若AB=6,COD=60°,求矩形ABCD的面积.
【答案】.
【解析】
试题分析:(1)由矩形的性质得出OA=OC,OB=OD,AC=BD,ABC=90°,证出OE=OF,由SAS证明AOE≌△COF,即可得出AE=CF;
(2)证出AOB是等边三角形,得出OA=AB=6,AC=2OA=12,在RtABC中,由勾股定理求出BC,即可得出矩形ABCD的面积.
试题解析:(1)证明:四边形ABCD是矩形,OA=OC,OB=OD,AC=BD,ABC=90°,BE=DF,OE=OF,在AOE和COF中,,AOE≌△COF(SAS),AE=CF;
(2)解:OA=OC,OB=OD,AC=BD,OA=OB,AOB=∠COD=60°,AOB是等边三角形,OA=AB=6,AC=2OA=12,在RtABC中,BC==,矩形ABCD的面积=AB?BC=6=.
考点:1.矩形的性质;2.全等三角形的判定与性质34.(2017江苏省盐城市)如图,矩形ABCD中,ABD、CDB的平分线BE、DF分别交边AD、BC于点E、F.
(1)求证:四边形BEDF是平行四边形;
(2)当ABE为多少度时,四边形BEDF是菱形?请说明理由.
【答案】ABE=30°.
【解析】
试题分析:(1)由矩形可得ABD=∠CDB,结合BE平分ABD、DF平分BDC得EBD=∠FDB,即可知BEDF,根据ADBC即可得证;
(2)当ABE=30°时,四边形BEDF是菱形,BE平分ABD,ABD=2∠ABE=60°,EBD=∠ABE=30°,四边形ABCD是矩形,A=90°,EDB=90°﹣ABD=30°,EDB=∠EBD=30°,EB=ED,又四边形BEDF是平行四边形,四边形BEDF是菱形.
考点:1.矩形的性质;2.平行四边形的判定与性质;3.菱形的判定;4.探究型35.(2017江苏省盐城市)(探索发现】
如图,是一张直角三角形纸片,B=60°,小明想从中剪出一个以B为内角且面积最大的矩形,经过多次操作发现,当沿着中位线DE、EF剪下时,所得的矩形的面积最大,随后,他通过证明验证了其正确性,并得出:矩形的最大面积与原三角形面积的比值为.
【拓展应用】
如图,在ABC中,BC=a,BC边上的高AD=h,矩形PQMN的顶点P、N分别在边AB、AC上,顶点Q、M在边BC上,则矩形PQMN面积的最大值为.(用含a,h的代数式表示)
【灵活应用】
如图,有一块“缺角矩形”ABCDE,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,小明从中剪出了一个面积最大的矩形(B为所剪出矩形的内角),求该矩形的面积.
【实际应用】
如图,现有一块四边形的木板余料ABCD,经测量AB=50cm,BC=108cm,CD=60cm,且tanB=tanC=,木匠徐师傅从这块余料中裁出了顶点M、N在边BC上且面积最大的矩形PQMN,求该矩形的面积.
【答案】探索发现】【拓展应用】【灵活应用】【实际应用】1944.
【拓展应用】:由APN∽△ABC知,可得PN=a﹣PQ,设PQ=x,由S矩形PQMN=PQ?PN,据此可得;
【灵活应用】:添加如图1辅助线,取BF中点I,FG的中点K,由矩形性质知AE=EH20、CD=DH=16,分别证AEF≌△HED、CDG≌△HDE得AF=DH=16、CG=HE=20,从而判断出中位线IK的两端点在线段AB和DE上,利用【探索发现】结论解答即可;
【实际应用】:延长BA、CD交于点E,过点E作EHBC于点H,由tanB=tanC知EB=EC、BH=CH=54,EH=BH=72,继而求得BE=CE=90,可判断中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,利用【拓展应用】结论解答可得.
试题解析:【探索发现】
EF、ED为ABC中位线,ED∥AB,EFBC,EF=BC,ED=AB,又B=90°,四边形FEDB是矩形,则===,故答案为:;
【拓展应用】
PN∥BC,APN∽△ABC,,即,PN=a﹣PQ,设PQ=x,则S矩形PQMN=PQ?PN=x(a﹣x)==,当PQ=时,S矩形PQMN最大值为,故答案为:;
【灵活应用】
如图1,延长BA、DE交于点F,延长BC、ED交于点G,延长AE、CD交于点H,取BF中点I,FG的中点K,
由题意知四边形ABCH是矩形,AB=32,BC=40,AE=20,CD=16,EH=20、DH=16,AE=EH、CD=DH,在AEF和HED中,,AEF≌△HED(ASA),AF=DH=16,同理CDG≌△HDE,CG=HE=20,BI=(AB+AF)=24,BI=24<32,中位线IK的两端点在线段AB和DE上,过点K作KLBC于点L,由【探索发现】知矩形的最大面积为BG?BF=×(4020)(3216)=720,答:该矩形的面积为720;
【实际应用】
如图2,延长BA、CD交于点E,过点E作EHBC于点H,tanB=tanC=,B=∠C,EB=EC,BC=108cm,且EHBC,BH=CH=BC=54cm,tanB==,EH=BH=×54=72cm,在RtBHE中,BE==90cm,AB=50cm,AE=40cm,BE的中点Q在线段AB上,CD=60cm,ED=30cm,CE的中点P在线段CD上,中位线PQ的两端点在线段AB、CD上,由【拓展应用】知,矩形PQMN的最大面积为BC?EH=1944cm2.
答:该矩形的面积为1944cm2.
考点:1.四边形综合题;2.阅读型;3.探究型;4.最值问题;5.压轴题36.(2017江苏省连云港市)问题呈现:
如图1,点E、F、G、H分别在矩形ABCD的边AB、BC、CD、DA上,AE=DG,求证:.(S表示面积)
实验探究:某数学实验小组发现:若图1中AHBF,点G在CD上移动时,上述结论会发生变化,分别过点E、G作BC边的平行线,再分别过点F、H作AB边的平行线,四条平行线分别相交于点A1、B1、C1、D1,得到矩形A1B1C1D1.
如图2,当AHBF时,若将点G向点C靠近(DGAE),经过探索,发现:2S四边形EFGH=S矩形ABCDS.
如图3,当AHBF时,若将点G向点D靠近(DGAE),请探索S四边形EFGH、S矩形ABCD与S之间的数量关系,并说明理由.
迁移应用:
请直接应用“实验探究”中发现的结论解答下列问题:
(1)如图4,点E、F、G、H分别是面积为25的正方形ABCD各边上的点,已知AHBF,AEDG,S四边形EFGH=11,HF=,求EG的长.
(2)如图5,在矩形ABCD中,AB=3,AD=5,点E、H分别在边AB、AD上,BE=1,DH=2,点F、G分别是边BC、CD上的动点,且FG=,连接EF、HG,请直接写出四边形EFGH面积的最大值.
【答案】;实验探究:;迁移应用:(1)EG=;(2).
(2)分两种情形探究即可解决问题.
试题解析:问题呈现:证明:如图1中,四边形ABCD是矩形,AB∥CD,A=90°,AE=DG,四边形AEGD是矩形,S△HGE=S矩形AEGD,同理SEGF=S矩形BEGC,S四边形EFGH=SHGE+S△EFG=S矩形BEGC.
实验探究:结论:2S四边形EFGH=S矩形ABCD﹣.
理由:=,=,=,=,S四边形EFGH=++﹣,2S四边形EFGH=22+2+2﹣2,2S四边形EFGH=S矩形ABCD﹣.
迁移应用:解:(1)如图4中,2S四边形EFGH=S矩形ABCD﹣,=25﹣211=3=A1B1A1D1,正方形的面积为25,边长为5,A1D12=HF2﹣52=29﹣25=4,A1D1=2,A1B1=,EG2=A1B12+52=,EG=.
(2)2S四边形EFGH=S矩形ABCD,四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH的面积最大.
如图5﹣1中,当G与C重合时,四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH的面积最大.
此时矩形A1B1C1D1面积=1(﹣2)=
如图5﹣2中,当G与D重合时,四边形A1B1C1D1面积最大时,矩形EFGH的面积最大.
此时矩形A1B1C1D1面积=21=2,2>,矩形EFGH的面积最大值=.
考点:1.四边形综合题;2.最值问题;3.阅读型;4.探究型;5.压轴题37.(2017浙江省丽水市)如图,在矩形ABCD中,点E是AD上的一个动点,连接BE,作点A关于BE的对称点F,且点F落在矩形ABCD的内部,连接AF,BF,EF,过点F作GF⊥AF交AD于点G,设.
(1)求证:AE=GE;
(2)当点F落在AC上时,用含n的代数式表示的值;
(3)若AD=4AB,且以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形,求n的值.
【答案】(1)证明见解析;(2)=;(3)n=16或.
【解析】
试题分析:(1)因为GF⊥AF,由对称易得AE=EF,则由直角三角形的两个锐角的和为90度,且等边对等角,即可证明E是AG的中点;(2)可设AE=a,则AD=na,即需要用n或a表示出AB,由BE⊥AF和∠BAE==∠D=90°,可证明△ABE~△DAC,,因为AB=DC,且DA,AE已知表示出来了,所以可求出AB,即可解答;(3)求以点F,C,G为顶点的三角形是直角三角形时的n,需要分类讨论,一般分三个,∠FCG=90°,∠CFG=90°,∠CGF=90°;根据点F在矩形ABCD的内部就可排除∠FCG=90°,所以就以∠CFG=90°和∠CGF=90°进行分析解答.
试题解析:(1)证明:由对称得AE=FE,∴∠EAF=∠EFA,∵GF⊥AE,∴∠EAF+∠FGA=∠EFA+∠EFG=90°,∴∠FGA=∠EFG,∴EG=EF,∴AE=EG.
2)解:设AE=a,则AD=na,当点F落在AC上时(如图1),由对称得BE⊥AF,∴∠ABE+∠BAC=90°,∵∠DAC+∠BAC=90°,∴∠ABE=∠DAC,又∵∠BAE=∠D=90°,∴△ABE~△DAC,∴
AB=DC,∴AB2=AD·AE=na·a=na2,AB>0,∴AB=,∴=,∴=.
考点:1.矩形的性质;2.解直角三角形的应用;3.相似三角形的判定与性质;4.分类讨论;5.压轴题38.(2017浙江省绍兴市)定义:有一组邻边相等,并且它们的夹角是直角的凸四边形叫做等腰直角四边形.
(1)如图1,等腰直角四边形ABCD,AB=BC,ABC=90°.
①若AB=CD=1,ABCD,求对角线BD的长.
若ACBD,求证:AD=CD(2)如图2,在矩形ABCD中,AB=5,BC=9,点P是对角线BD上一点,且BP=2PD,过点P作直线分别交边AD,BC于点E,F,使四边形ABFE是等腰直角四边形,求AE的长.
【答案】;②证明见解析;(2)5或6.5.
【解析】
试题分析:(1)只要证明四边形ABCD是正方形即可解决问题;
只要证明ABD≌△CBD,即可解决问题;
(2)如图1中,连接AC、BD.
AB=BC,ACBD,ABD=∠CBD,BD=BD,ABD≌△CBD,AD=CD.
(2)若EFBC,则AEEF,BFEF,四边形ABFE表示等腰直角四边形,不符合条件.
若EF与BC不垂直,当AE=AB时,如图2中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,AE=AB=5.
当BF=AB时,如图3中,此时四边形ABFE是等腰直角四边形,BF=AB=5,DE∥BF,BF=PB=1:2,DE=2.5,AE=9﹣2.5=6.5,综上所述,满足条件的AE的长为5或6.5.
考点:1.四边形综合题;2.分类讨论;3.新定义;4.压轴题39.(2017浙江省绍兴市)如图,已知点(1求)落在上,求(3)如图作y轴的平行线PM,过将求
【答案】,3)或(-,4)或(,4).
【解析】
试题分析:1)点P在BC上,要使PD=CD,只有P与C重合;
(3)在不同边上,根据图象,点M翻折后,点M’落在x轴还是y轴,可运用相似求解.
试题解析:,设P(a,-2a-2),且-3≤a≤1.
若点P关于x轴对称点Q1(a,2a+2)在直线y=x-1上,∴2a+2=a-1,解得a=-3,此时P(-3,4).
若点P关于y轴对称点Q2(-a,-2a-2)在直线y=x-1上,∴-2a-2=-a-1,解得a=-1,此时P(-1,0).
②当点P在边AB上时,设P(a,-4),且1≤a≤7.
若点P关于x轴对称点Q3(a,4)在直线y=x-1上,∴4=a-1,解得a=5,此时P(5,-4).
若点P关于y轴对称点Q4(-a,-4)在直线y=x-1上,∴-4=-a-1,解得a=3,此时P(3,-4).
综上所述,点P的坐标为(-3,4)或(-1,0)或(5,-4)或(3,-4).
(3)因为直线AD为y=-2x-2,所以G(0,-2P在CD边上时,可设P(m,4),-3≤m≤3,M′P=PM=4+2=6,MG=GM=|m|,易证得△OGM′∽△HM′P,则,,则OM′=,在Rt△OGM′中,由勾股定理得,,解得m=-或,则P(-,4)或(,4);
②如下图,当点P在AD边上时,设P(m,-2m-2,PM′=PM=|-2m|,GM′=MG=|m|,OGM′∽△HM′P,则,,则OM′=,在Rt△OGM′中,由勾股定理得,,整理得m=-,P(-,3);
如下图,当点P在AB边上时,设P(m,-4),此时M′在y轴上,则四边形PM′GM是正方形,所以GM=PM=4-2=2,则P(2,-4).
综上所述,点P的坐标为(2,-4)或(-,3)或(-,4)或(,4).
考点:1.一次函数综合题;2.平行四边形的性质;3.翻折变换(折叠问题);4.动点型;5.分类讨论;6.压轴题40.(2017湖北省襄阳市)如图,AEBF,AC平分BAE,且交BF于点C,BD平分ABF,且交AE于点D,连接CD.
(1)求证:四边形ABCD是菱形;
(2)若ADB=30°,BD=6,求AD的长.
【答案】.
【解析】
试题分析:(1)由平行线的性质和角平分线定义得出ABD=∠ADB,证出AB=AD,同理:AB=BC,得出AD=BC,证出四边形ABCD是平行四边形,即可得出结论;
(2)解:四边形ABCD是菱形,BD=6,AC⊥BD,OD=OB=BD=3,ADB=30°,cos∠ADB=,AD==.
考点:
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