
參考答案與試題解析
一.選擇題(共10小題,滿分30分,每小題3分)
1.(3分)(2022春·廣東湛江·八年級(jí)期末)如圖,在?ABCD中,以A為圓心,AB長(zhǎng)為半徑畫弧交AD于F.分別以點(diǎn)F,B為圓心,大于12BF長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧交于點(diǎn)G,作射線AG交BC于點(diǎn)E,若BF=6,AB=5,則AE的長(zhǎng)為( )
A.4B.6C.8D.10
【答案】C
【分析】如下圖,根據(jù)作圖可得AE與BF相互垂直平分,在Rt△ABO中,利用勾股定理可求得AO的長(zhǎng),從而得出AE的長(zhǎng).
【詳解】設(shè)AE與BF交于點(diǎn)O,連接EF
由作圖可知,AE與BF相互垂直平分
∵BF=6,∴BO=3
∵AB=5
∴在Rt△ABO中,AO=4
∴AE=8
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查垂直平分線的畫法和勾股定理,解題關(guān)鍵是根據(jù)作圖,判斷出AE與BF相互垂直平分.
2.(3分)(2022春·全國(guó)·八年級(jí)專題練習(xí))如圖,平行四邊形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O,OE//AB交AD于點(diǎn)E.若OA=2,ΔAOE的周長(zhǎng)為10,則平行四邊形ABCD的周長(zhǎng)為( )
A.16B.32C.36D.40
【答案】B
【分析】由平行四邊形的性質(zhì)得AB=CD,AD=BC,OB=OD,證OE是ΔABD的中位線,則AB=2OE,AD=2AE,求出AE+OE=8,則AB+AD=2AE+2OE=16,即可得出答案.
【詳解】解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AD=BC,OB=OD,AO=OC,
∵OE//AB,
∴AE=DE,
∴OE是ΔABD的中位線,
∴AB=2OE,AD=2AE,
∵ΔAOE的周長(zhǎng)等于10,
∴OA+AE+OE=10,
∴AE+OE=10?OA=10?2=8,
∴AB+AD=2AE+2OE=16,
∴?ABCD的周長(zhǎng)=2×(AB+AD)=2×16=32.
故選:B.
【點(diǎn)睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì)、三角形中位線定理等知識(shí);熟練掌握平行四邊形的性質(zhì)和三角形中位線定理,求出AD+AB=16是解題的關(guān)鍵.
3.(3分)(2022秋·河南新鄉(xiāng)·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,在矩形ABCD中,頂點(diǎn)A0,4,B?2,0,C?4,1,將矩形ABCD繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)90°,則第2022次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為( )
A.5,2B.?2,5C.2,?5D.5,?2
【答案】C
【分析】過(guò)點(diǎn)C作CE⊥x軸于點(diǎn)E,點(diǎn)D作DF⊥y軸于點(diǎn)F,根據(jù)已知條件求出點(diǎn)D的坐標(biāo),再根據(jù)旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)求出前4次旋轉(zhuǎn)后點(diǎn)D的坐標(biāo),發(fā)現(xiàn)規(guī)律,進(jìn)而求出第2022次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo).
【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)C作CE⊥x軸于點(diǎn)E,點(diǎn)D作DF⊥y軸于點(diǎn)F,
∵A0,4,B?2,0,C?4,1,
∴OA=4,OB=2,CE=1,OE=4,
∴BE=OE?OB=4?2=2,
∵四邊形ABCD是矩形,CE⊥x軸,DF⊥y軸,
∴∠CEB=∠AFD=∠CBA=∠BAD=∠AOB=90°,BC=AD,
∴∠CBE+∠ABO=90°,∠BAO+∠ABO=90°,
∴∠CBE=∠BAO,
又∵∠ADF+∠DAF=90°,∠BAO+∠DAF=90°,
∴∠ADF=∠BAO,
∴∠CBE=∠ADF,
在△CBE和△ADF中,
∠CBE=∠ADF∠CEB=∠AFDBC=DA,
∴△CBE≌△ADFAAS,
∴DF=BE=2,AF=CE=1,
∴OF=OA+AF=4+1=5,
∴D?2,5,
∵矩形ABCD繞點(diǎn)O順時(shí)針旋轉(zhuǎn),每次旋轉(zhuǎn)90°,
∴第1次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為5,2,
第2次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為2,?5,
第3次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為?5,?2,
第4次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為?2,5,
……
發(fā)現(xiàn)規(guī)律:旋轉(zhuǎn)4次一個(gè)循環(huán),
∵2022÷4=505??2,
∴第2022次旋轉(zhuǎn)結(jié)束時(shí),點(diǎn)D的坐標(biāo)為2,?5.
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查坐標(biāo)與圖形,圖形的旋轉(zhuǎn),通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度找到旋轉(zhuǎn)規(guī)律,從而確定第2022次旋轉(zhuǎn)后矩形的位置是解題的關(guān)鍵.
4.(3分)(2022秋·重慶北碚·九年級(jí)西南大學(xué)附中??奸_學(xué)考試)如圖,在矩形ABCD中,在AD上取點(diǎn)E,連接BE,在BE上取點(diǎn)F,連接AF,將△ABF沿AF翻折,使得點(diǎn)B剛好落在CD邊的G處,若∠GFB=90°,AB=10,AD=6,F(xiàn)G的長(zhǎng)是( )
A.3B.5C.25D.210
【答案】C
【分析】連接BG,根據(jù)折疊得到AG=AB=10,BF=GF,根據(jù)勾股定理求出DG,即可得到CG,從而得到BG,即可得到答案;
【詳解】解:∵將△ABF沿AF翻折,使得點(diǎn)B剛好落在CD邊的G處,AB=10,
∴AG=AB=10,BF=GF,
∵四邊形ABCD是矩形,AB=10,AD=6,
∴AB=CD=10,AD=BC=6,∠D=∠C=90°,
∴DG=AG2?AD2=102?62=8,
∴CG=10?8=2,
∴BG=CG2+BC2=22+62=210,
∵∠GFB=90°,BF=GF,
∴FG=BG22=(210)22=25,
故選C.
【點(diǎn)睛】本題考查勾股定理,矩形性質(zhì)及折疊的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是添加輔助線,構(gòu)造直角三角形.
5.(3分)(2022·山東泰安·模擬預(yù)測(cè))如圖,在四邊形ABCD中∠ADC=∠ABC=90°,AD=CD,DP⊥AB于點(diǎn)P,若四邊形ABCD的面積是9,則DP的長(zhǎng)是( )
A.6B.4.5C.3D.2
【答案】C
【分析】如圖,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于E,先證明四邊形DPBE是矩形,再利用AAS證明△ADP≌△CDE,得到DE=DP,S△ADP=S△CDE,再由四邊形ABCD的面積=9,得到DP?DE=9,則DP=3.
【詳解】解:如圖,過(guò)點(diǎn)D作DE⊥BC交BC的延長(zhǎng)線于E,
∵∠ABC=90°,DP⊥AB,
∴四邊形DPBE是矩形,
∵∠CDE+∠CDP=90°,∠ADC=90°,
∴∠ADP+∠CDP=90°,
∴∠ADP=∠CDE,
∵DP⊥AB,
∴∠APD=∠E=90°,
在△ADP和△CDE中,
∠ADP=∠CDE∠APD=∠EAD=CD,
∴△ADP≌△CDEAAS,
∴DE=DP,S△ADP=S△CDE
∴四邊形ABCD的面積=四邊形DPBE的面積=9,
∴DP?DE=9,
∴DP=3,
故選C.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了矩形的性質(zhì)與判定,全等三角形的性質(zhì)與判定,正確作出輔助線構(gòu)造全等三角形是解題的關(guān)鍵.
6.(3分)(2022秋·甘肅白銀·九年級(jí)??计谀┤鐖D,菱形ABCD的對(duì)角線AC、BD相交于點(diǎn)O.若AC=6,BD=8,AE⊥BC,垂足為E,則AE的長(zhǎng)為 ( )
A.12B.14C.245D.485
【答案】C
【分析】利用菱形的面積公式:12·AC·BD=BC·AE,即可解決問(wèn)題;
【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,OA=OC=3,OB=OD=4,
∴AB=BC=5,
∵ 12·AC·BD=BC·AE,
∴AE=245,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查菱形的性質(zhì)、勾股定理等知識(shí),解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)利用面積法求線段的長(zhǎng),屬于中考??碱}型.
7.(3分)(2022秋·河北保定·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,甲、乙兩人分別用一張矩形紙做一個(gè)折菱形的游戲.甲沿BE折疊使得點(diǎn)A落在BD上,沿DF折疊使得點(diǎn)C落在BD上,甲說(shuō)得到的四邊形BEDF為菱形;乙沿MN折疊使得AB與DC重合,再折出BM,DN,乙說(shuō)得到的四邊形BMDN為菱形;下列說(shuō)法正確的是( )
A.甲一定成立,乙可能成立B.甲可能成立,乙一定不成立
C.甲一定成立,乙一定不成立D.甲可能成立,乙也可能成立
【答案】B
【分析】由折疊的方法可知,四邊形BEDF和四邊形BMDN為平行四邊形;再判斷它們鄰邊是否相等即可得出結(jié)論;
【詳解】解:∵四邊形ABCD是矩形
∴ AB∥CD AD∥BC
∴∠ABD=∠CDB,
由折疊知:∠EBD=∠ABE,∠FDB=∠CDF
∴∠EBD=∠FDB
∴BE∥DF,
∴四邊形BEDF是平行四邊形
當(dāng)BE=DE時(shí),四邊形BEDF是平行四邊形,
∴∠EBD=∠EDB,
又∵AD∥BC,∠EDB=∠DBF,
∴∠EBD=∠ABE=∠DBF=13∠ABC=30°,
故∠DBC=30°時(shí),四邊形BEDF為菱形,甲甲可能成立,
而由乙折疊方法可知MN⊥BC,所以BM>BN,故四邊形BMDN為不可能為菱形.
綜上所述:甲可能成立,乙一定不成立,
故選B.
【點(diǎn)睛】本題考查的是翻折變換的性質(zhì)、平行四邊形的判定以及矩形和菱形的性質(zhì),翻折變換是一種對(duì)稱變換,它屬于軸對(duì)稱,折疊前后圖形的形狀和大小不變,位置變化,對(duì)應(yīng)邊和對(duì)應(yīng)角相等.
8.(3分)(2022秋·貴州六盤水·九年級(jí)統(tǒng)考期末)如圖,正方形ABCD的對(duì)角線相交于點(diǎn)O,Rt△EOF(兩直角邊長(zhǎng)均大于AB的長(zhǎng)度)繞點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中,與正方形重疊部分的面積( )
A.由小變大B.由大變小C.始終不變D.先由大變小,然后又由小變大
【答案】C
【分析】由條件可得△OHB?△OGCASA,從而S△OHB=S△OGC,SOHBG=S△OHB+S△OBG=S△OGC+S△OBG=S△OBC,即可說(shuō)明重疊面積始終不變.
【詳解】解:∵正方形ABCD中,AC⊥BD,OB=OC,∠OBH=∠OCG=45°,∠EOF=90°,
∴ ∠HOB+∠BOF=∠BOF+∠GOC=90°,
∴ ∠HOB=∠GOC,
在△OHB與△OGC中,∠HOB=∠GOCOB=OC∠OBH=∠OCG,
∴ △OHB?△OGCASA,
∴ S△OHB=S△OGC,
∴ SOHBG=S△OHB+S△OBG=S△OGC+S△OBG=S△OBC,
則重疊部分的面積始終不變,
故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了三角形全等的判定與性質(zhì),利用面積的等量代換是解題關(guān)鍵.
9.(3分)(2022春·八年級(jí)單元測(cè)試)如圖所示,在四邊形ABCD中,AD=BC,E、F分別是AB、CD的中點(diǎn),AD、BC的延長(zhǎng)線分別與EF的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)H、G,則( )
A.∠AHE>∠BGEB.∠AHE=∠BGE
C.∠AHE8,不符合題意,舍去;
綜上,m的值是1;
(2)證明:∵四邊形BPDQ是平行四邊形,
∴PD∥BC,
∴∠D=∠CQF,
由(1)知:BM=2m,
∴PE=CM=4?2m,
∴ED=PD?PE=BQ?PE=4?m?4?2m=m,
∵CQ=m,
∴CQ=ED,
∵∠EFD=∠CFQ,
∴△DEF≌△QCFAAS;
(3)解:分兩種情況:
①如圖2,AD∥PF,
∵PD∥BC,
∴∠AEP=∠C=90°,
Rt△AEP中,∠PAE=30°,
∴PE=12AP=128?4m=4?2m,
∵AP∥DF,AD∥PF,
∴四邊形APFD是平行四邊形,
∴PE=ED,
∴4?2m=m,
∴m=43,
∵PE=4?2×43=43, CQ=43,
∴PE=CQ,
∵PE∥CQ,∠C=90°,
∴四邊形CQPE是矩形,
∴∠CQP=90°,
∴S△PFQ=12PQ?CQ=12×23m×m=3×169=1639;
②如圖3,AD∥PQ,
∵AD∥PQ,AP∥DQ,
∴四邊形APQD是平行四邊形,
∴AP=DQ,
∵PB=DQ,
∴AP=PB,
∴8?4m=4m,
∴m=1,
∴S△PFQ=S△ABC?S△APF?S△BPQ?S△CFQ
=12×4×43?12×1×3?12×43?3×2?12×3×23
=332;
綜上,△PQF的面積為1639或332.
【點(diǎn)睛】本題是四邊形的綜合題,考查了含30°的直角三角形的性質(zhì),三角形全等的性質(zhì)和判定,矩形的性質(zhì)和判定,平行四邊形的性質(zhì),三角形的中位線,三角形的面積等知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用,主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算的能力,還用了分類討論思想.
20.(8分)(2022春·安徽滁州·九年級(jí)校聯(lián)考階段練習(xí))四邊形ABCD中,AC⊥CD,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)E.
(1)如圖1,若BD⊥AB,BC=DC,求證:∠CBD=∠CAB;
(2)如圖2,若AC平分∠BAD,點(diǎn)E是AC的中點(diǎn),過(guò)點(diǎn)B作BF⊥AC,垂足為F,點(diǎn)G為BD的中點(diǎn),連接FG,CG.
①求證:FG=CG;
②連接AG,試判斷四邊形ABCG的形狀,并證明.
【答案】(1)見解析
(2)①見解析;②四邊形ABCG是平行四邊形,證明見解析
【分析】(1)根據(jù)等角的余角相等,可得∠CAB=∠CDE,再由BC=DC,可得∠CBD=∠CDE,即可;
(2)①延長(zhǎng)BF交AD于點(diǎn)M,延長(zhǎng)AB,DC交于點(diǎn)H,可證明△ABF≌△AMF,可得BF=FM,從而得到FG是△BMD的中位線,進(jìn)而得到FG∥DM,繼而得到∠MFG=∠AMF,同理△HAC≌△DAC,可得HC=CD,∠H=∠ADC,從而得到CG是△BHD的中位線,進(jìn)而得到CG∥BH,繼而得到∠H=∠GCD,再由BF∥HD,可得∠AMF=∠ADC,從而得到∠GCD=∠AMF=∠MFG,進(jìn)而得到∠CFG=∠FCG,即可;②證明△ABE≌△CGE,可得AB=CG,再由AB∥CG,即可.
【詳解】(1)證明:∵AC⊥CD,BD⊥AB,
∴∠ABD=∠ACD=90°,
∵∠AEB=∠DEC,
∴∠CAB=∠CDE,
∵BC=DC,
∴∠CBD=∠CDE,
∴∠CBD=∠CAB;
(2)①證明:如圖,延長(zhǎng)BF交AD于點(diǎn)M,延長(zhǎng)AB,DC交于點(diǎn)H,
∵AC平分∠BAD,
∴∠BAF=∠FAM,
∵BF⊥AC,
∴∠AFB=∠AFM=90°,
在△ABF和△AMF中,
∠BAF=∠MAFAF=AF∠AFB=∠AFM,
∴△ABF≌△AMF,
∴BF=FM,
∵點(diǎn)G為BD的中點(diǎn),
∴FG是△BMD的中位線,
∴FG∥DM,
∴∠MFG=∠AMF,
同理△HAC≌△DAC,
∴HC=CD,∠H=∠ADC,
∴CG是△BHD的中位線,
∴CG∥BH,
∴∠H=∠GCD,
∵BF⊥AC,HD⊥AC,
∴BF∥HD,
∴∠AMF=∠ADC,
∴∠GCD=∠AMF=∠MFG,
∵∠MFG+∠CFG=∠GCD+∠FCG=90°,
∴∠CFG=∠FCG,
∴FG=CG;
②解:四邊形ABCG是平行四邊形,證明如下:
∵點(diǎn)E是AC的中點(diǎn),
∴AE=CE,
∵CG∥BH,
∴∠BAE=∠ECG,
在△ABE和△CGE中,
∠BAE=∠ECGAE=CE∠AEB=∠GEC,
∴△ABE≌△CGE,
∴AB=CG,
∵AB∥CG,
∴四邊形ABCG是平行四邊形,
【點(diǎn)睛】本題主要考查了全等三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定,三角形中位線定理,等腰三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握全等三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形的判定,三角形中位線定理,等腰三角形的判定和性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
21.(8分)(2022春·四川成都·八年級(jí)??计谥校┮阎?,菱形ABCD中,∠B=60°,E、P分別是邊BC和CD上的點(diǎn),且∠EAP=60°.
(1)求證:BC=EC+CP.
(2)如圖2,F(xiàn)在CA延長(zhǎng)線上,且FE=FB,求證:AF=EC.
(3)如圖3,在(2)的條件下AF=4,BE=6,點(diǎn)O是FB的中點(diǎn),求OA的長(zhǎng).
【答案】(1)見詳解
(2)見詳解
(3)19
【分析】(1)連接AC,如圖1,根據(jù)菱形的性質(zhì)得AB=BC,即可判定△ABC為等邊三角形,得到∠BAC=60°,AC=AB,然后利用ASA可證明△AEB≌△APC,即可解答;
(2)過(guò)點(diǎn)F作FH∥AB,交CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,利用平行線的性質(zhì)求得△FHC是等邊三角形,得到CF=CH=FH,然后利用AAS定理求得△HBF≌△CEF,從而問(wèn)題得解;
(3)過(guò)點(diǎn)B作BK∥FC,交HF于點(diǎn)K,根據(jù)兩組對(duì)邊分別平行求得四邊形KBAF是平行四邊形,從而求得OA=12AK,F(xiàn)K=10,A作AM⊥FH,然后利用含30°的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理求得MF=12AF=2,AM=AF2?MF2=23,即有KM=FK?MF=10?2=8,在Rt△AKM中,利用勾股定理可得AK=219,問(wèn)題隨之得解.
【詳解】(1)連接AC,如圖1,
∵四邊形ABCD為菱形,
∴AB=BC,
∵∠B=60°,
∴△ABC為等邊三角形,
∴∠BAC=60°,AC=AB,
∴∠BAE+∠EAC=60°,
∵∠EAP=60°,即∠EAC+∠CAP=60°,
∴∠BAE=∠CAP,
∵AB∥CD,
∴∠BAC=∠ACP=60°,即∠ACP=60°=∠B,
在△AEB和△APC中,∠BAE=∠CAPAB=AC∠B=∠ACP,
∴△AEB≌△APC,
∴BE=CP,
∴BC=EC+BE=EC+CP;
(2)過(guò)點(diǎn)F作FH∥AB,交CB的延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,如圖2,
在(1)中已證△ABC為等邊三角形,
∵FH∥AB,
∴∠H=∠ABC=60°=∠C,
∴△FHC是等邊三角形,
∴CF=CH=FH,
又∵△ABC是等邊三角形,
∴CA=CB,
∴AF=BH,
又∵FB=FE,
∴∠FEB=∠FBE,即∠FBH=∠FEC,
在△HBF和△CEF中∠FBH=∠FEC∠FHB=∠FCEFH=FC,
∴△HBF≌△CEF,
∴BH=EC,
∴AF=EC;
(3)過(guò)點(diǎn)B作BK∥FC,交HF于點(diǎn)K,如圖3,
∵BK∥FC,F(xiàn)H∥AB,AF=4,BE=6,
∴四邊形KBAF是平行四邊形,
∴KB=AF=EC=4,
∵點(diǎn)O是FB的中點(diǎn),
∴OA=12AK,
∴FK=AB=BC=BE+EC=BE+AF=10,
過(guò)點(diǎn)A作AM⊥FH,
由(2)可知,∠CFH=60°,
∴在Rt△AMF中,∠MAF=30°,
∴MF=12AF=2,AM=AF2?MF2=23,
∴KM=FK?MF=10?2=8,
在Rt△AKM中,AK=AM2+MK2=(23)2+82=219,
∴OA=12AK=19.
【點(diǎn)睛】本題考查全等三角形的判定與性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),及平行四邊形的判定和性質(zhì),含30°角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理等知識(shí),題目有一定的綜合性,正確添加輔助線解題是關(guān)鍵的突破點(diǎn).
22.(8分)(2022春·江蘇南京·八年級(jí)??计谥校┤鐖D1,O是平行四邊形ABCD對(duì)角線的交點(diǎn),過(guò)點(diǎn)O作OH⊥AB,OM⊥BC,垂足分別為H,M,若OH≥OM,我們稱λ=OHOM是平行四邊形ABCD的心距比.
(1)如圖2,四邊形ABCD是矩形,AB=3,BC=4,則λ= .
(2)如圖3,四邊形ABCD是平行四邊形,λ=1,求證:四邊形ABCD是菱形.
(3)已知如圖,在△ABC中,∠B=75°,點(diǎn)E、F、G分別在AB、AC、BC邊上,若存在一個(gè)四邊形BEFG是平行四邊形,且λ=2,請(qǐng)通過(guò)尺規(guī)作圖作出一個(gè)點(diǎn)F.(不寫作法,但保留作圖痕跡;如若有必要,可簡(jiǎn)述作圖思路)
【答案】(1)43
(2)證明見解析
(3)作圖見解析
【分析】(1)由面積法可得12AB·OH=12BC·OM,即可求解;
(2)由角平分線的性質(zhì)可得∠ABD=∠CBD,由平行線的性質(zhì)可得∠ADB=∠CBD=∠ABD,可得AB=AD,可得結(jié)論;
(3)如圖4,以點(diǎn)C為圓心,CB為半徑作弧,交AB于點(diǎn)D,作BC的垂直平分線交CD于Q,連接BQ,并延長(zhǎng)交AC于點(diǎn)F,則點(diǎn)F為所求點(diǎn).
【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°, OA=OC,
∵OH⊥AB,OM⊥BC,
∴12AB·OH=12BC·OM,
∴ OHOM=BCAB=43,
∴λ=43.
(2)∵λ=1,
∴OHOM=1,
∴OH=OM,
又∵OH⊥AB,OM⊥BC,
∴∠ABD=∠CBD,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD∥BC,
∴∠ADB=∠CBD=∠ABD,
∴AB=AD,
∴四邊形ABCD是菱形;
(3)如圖,以點(diǎn)C為圓心,CB為半徑作弧,交AB于點(diǎn)D,作BC的垂直平分線交CD于Q,連接BQ,并延長(zhǎng)交AC于點(diǎn)F,則點(diǎn)F為所求點(diǎn).
理由如下:過(guò)F作FE∥BC交BA于E,過(guò)F作FG∥AB交BC于G,連接EG,交BF于O,過(guò)O作OH⊥AB于H,過(guò)O作OM⊥BC于M,
由作圖可得:CD=CB,而∠ABC=75°,
∴∠CDB=∠CBD=75°,∠DCB=30°,
由作圖可得: 作BC的垂直平分線交CD于Q,
∴QB=QC,
∴∠QCB=∠QBC=30°,
∴∠HBO=45°,
在Rt△BMO中,OM=12OB,
在Rt△BOH中,OH=22OB,
∴OHOM=22OB12OB=2,即λ=2.
【點(diǎn)睛】本題是四邊形綜合題,考查了平行四邊形的性質(zhì),矩形的性質(zhì),菱形的判定,基本作圖等知識(shí),理解新定義,并運(yùn)用是解題的關(guān)鍵.
23.(8分)(2022春·遼寧沈陽(yáng)·九年級(jí)沈陽(yáng)市第一二六中學(xué)校考開學(xué)考試)在正方形ABCD中,AE⊥MN,點(diǎn)E為邊BC上一點(diǎn)(不與點(diǎn)B、C重合),垂直于AE的一條直線MN分別交AB,AE,CD于點(diǎn)M,P,N.
(1)①如圖1,判斷線段AE與MN之間的數(shù)量關(guān)系,并說(shuō)明理由;
(2)如圖2,若垂足P為AE的中點(diǎn),連接BD,交MN于點(diǎn)Q,連接EQ,則∠AEQ=______.
(3)若垂足P在對(duì)角線BD上,正方形的邊長(zhǎng)為8.
①如圖3,若BM=1,BE=32,則BP=______;
②如圖4,連接AN,將△APN沿著AN翻折,點(diǎn)P落在點(diǎn)P′處,AD的中點(diǎn)為S,則P′S的最小值為______.
【答案】(1)AE=MN;理由見解析
(2)45°
(3)①524;②22
【分析】(1)過(guò)點(diǎn)B作BF∥MN分別交AE、CD于點(diǎn)G、F,證出四邊形MBFN為平行四邊形,得出MN=BF,證明△ABE≌△BCF得出AE=BF,即可得出結(jié)論;
(2)連接AQ,過(guò)點(diǎn)Q作HI∥AB,分別交AD、BC于點(diǎn)H、I,證出△DHQ是等腰直角三角形,HD=HQ,AH=QI,證明Rt△ AHQ≌ Rt△ QIE得出∠AQH=∠QEI,得出△AQE是等腰直角三角形,得出∠EAQ=∠AEQ=45°,即可得出結(jié)論;
(3)①過(guò)點(diǎn)P分別作PG⊥BC,PH⊥AB垂足分別為G,H,則∠PEG=∠PHM=90°,證明△PMH≌△PEG AAS,設(shè)GE=MH =x,根據(jù)MB+MH=BE?GE,求得x=14,即可得出BP=542;
②連接AC交BD于點(diǎn)O,則△APN的直角頂點(diǎn)P在OB上運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),則點(diǎn)P′與點(diǎn)D重合;設(shè)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),則點(diǎn)P'的落點(diǎn)為O′,由等腰直角三角形的性質(zhì)得出∠ODA=∠AD O′ =45°,當(dāng)點(diǎn)P在線段BO上運(yùn)動(dòng)時(shí),過(guò)點(diǎn)P作PG⊥CD于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)P′作P′ H⊥CD交CD延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,連接PC,證明△APB≌△CPB得出∠BAP=∠BCP,證明Rt△ PGN≌ Rt△ NH P′得出PG=NH,GN= P′ H,由正方形的性質(zhì)得出∠PDG=45°,易得出PG=GD,得出GN=DH,DH= P′ H,得出∠ P′ DH=45°,故∠ P′ DA=45°,點(diǎn)P′在線段D O′上運(yùn)動(dòng);過(guò)點(diǎn)S作SK⊥D O′,垂足為K,即可得出結(jié)果.
【詳解】(1)∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠ABE=∠BCD=90°,AB=BC=CD,AB∥CD,
過(guò)點(diǎn)B作BF∥MN分別交AE、CD于點(diǎn)G、F,如圖1所示:
∴四邊形MBFN為平行四邊形,
∴MN=BF,
∴BF⊥AE,
∴∠BGE=90°,
∴∠CBF+∠ABE=90°,
∵∠BAE+∠ABE=90°,
∴∠CBF=∠BAE,
在△ABE和△BCF中,
∠BAE=∠CBFAB=BC∠ABE=∠BCF=90°,
∴△ABE≌△BCF(ASA),
∴AE=BF,
∴AE=MN;
(2)連接AQ,過(guò)點(diǎn)Q作HI∥AB,分別交AD、BC于點(diǎn)H、I,如圖2所示:
∵四邊形ABCD是正方形,
∴四邊形ABIH為矩形,
∴HI⊥AD,HI⊥BC,HI=AB=AD,
∵BD是正方形ABCD的對(duì)角線,
∴∠BDA=45°,
∴△DHQ是等腰直角三角形,HD=HQ,AH=QI,
∵M(jìn)N是AE的垂直平分線,
∴AQ=QE,
在Rt△ AHQ和Rt△ QIE中,
AQ=QEAH=QI,
∴ Rt△ AHQ≌ Rt△ QIE(HL),
∴∠AQH=∠QEI,
∴∠AQH+∠EQI=90°,
∴∠AQE=90°,
∴△AQE是等腰直角三角形,
∴∠EAQ=∠AEQ=45°,
故答案為:45°.
(3)①解:如圖所示,
過(guò)點(diǎn)P分別作PG⊥BC,PH⊥AB垂足分別為G,H,則∠PEG=∠PHM=90°
∵ P在正方形對(duì)角線BD上,
∴ PH=PG,△PBG是等腰直角三角形,
∵ AE⊥MN,∠ABC=90°,
∴ ∠PMB+∠PEB=180°,
又∵ ∠PMH+∠PMB=180°,
∴ ∠PMH=∠PEG,
∴ △PMH≌△PEG AAS,
∴ GE=MH,
設(shè)GE=MH =x,
∴ MB+MH=BE?GE
∵ BM=1,BE=32,
∴ 1+x=32?x
解得:x=14,
∴ BG=32?14=54
則BP=542,
故答案為:542.
連接AC交BD于點(diǎn)O,如圖所示:
則△APN的直角頂點(diǎn)P在OB上運(yùn)動(dòng),
設(shè)點(diǎn)P與點(diǎn)B重合時(shí),則點(diǎn)P′與點(diǎn)D重合;設(shè)點(diǎn)P與點(diǎn)O重合時(shí),則點(diǎn)P′的落點(diǎn)為O′,
∵AO=OD,∠AOD=90°,
∴∠ODA=∠AD O′ =45°,
當(dāng)點(diǎn)P在線段BO上運(yùn)動(dòng)時(shí),過(guò)點(diǎn)P作PG⊥CD于點(diǎn)G,過(guò)點(diǎn)P′作P′ H⊥CD交CD延長(zhǎng)線于點(diǎn)H,連接PC,
∵點(diǎn)P在BD上,
∴AP=PC,
在△APB和△CPB中,
AP=PCBP=BPAB=BC,
∴△APB≌△CPB(SSS),
∴∠BAP=∠BCP,
∵∠BCD=∠MPA=90°,
∴∠PCN=∠AMP,
∵ AB∥CD,
∴∠AMP=∠PNC,
∴∠PCN=∠PNC,
∴PC=PN,
∴AP=PN,
∴∠PNA=45°,
∴∠PN P′ =90°,
∴∠P'NH+∠PNG=90°,
∵∠P'NH+∠N P′ H=90°,∠PNG+∠NPG=90°,
∴∠NPG=∠ P′ NH,∠PNG=∠N P′ H,
由翻折性質(zhì)得:PN= P′ N,
在△PGN和△NH P′中,
∠NPG=∠P′NHPN=P′N∠PNG=∠NP′H,
∴△PGN≌△NH P′(ASA),
∴PG=NH,GN=P'H,
∵BD是正方形ABCD的對(duì)角線,
∴∠PDG=45°,
則PG=GD,
∴GN=DH,
∴DH= P′ H,
∴ ∠P′DH=45 °,故∠ P′ DA=45°,
∴點(diǎn)P′在線段D O′上運(yùn)動(dòng);
過(guò)點(diǎn)S作SK⊥D O′,垂足為K,
∵點(diǎn)S為AD的中點(diǎn),
∴DS=4,則P′ S的最小值為22.
【點(diǎn)睛】本題考查了正方形的性質(zhì)、翻折變換的性質(zhì)、勾股定理、全等三角形的判定與性質(zhì)、等腰直角三角形的判定與性質(zhì)等知識(shí);證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
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