
TOC \ "1-3" \n \h \z \u
\l "_Tc156936182" 題型01 利用菱形的性質(zhì)求角度
\l "_Tc156936183" 題型02 利用菱形的性質(zhì)求線段長
\l "_Tc156936184" 題型03 利用菱形的性質(zhì)求周長
\l "_Tc156936185" 題型04 利用矩形的性質(zhì)求面積
\l "_Tc156936186" 題型05 利用矩形的性質(zhì)求坐標
\l "_Tc156936187" 題型06 利用矩形的性質(zhì)證明
\l "_Tc156936188" 題型07 添加一個條件證明四邊形是菱形
\l "_Tc156936189" 題型08 證明四邊形是菱形
\l "_Tc156936190" 題型09 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求角度
\l "_Tc156936191" 題型10 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求線段長
\l "_Tc156936192" 題型11 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求面積
\l "_Tc156936193" 題型12 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
\l "_Tc156936194" 題型13 與菱形有關(guān)的新定義問題
\l "_Tc156936195" 題型14 與菱形有關(guān)的規(guī)律探究問題
\l "_Tc156936196" 題型15 與菱形有關(guān)的動點問題
\l "_Tc156936197" 題型16 菱形與反比例函數(shù)綜合
\l "_Tc156936198" 題型17 菱形與一次函數(shù)、反比例函數(shù)綜合
\l "_Tc156936199" 題型18 菱形與二次函數(shù)綜合
題型01 利用菱形的性質(zhì)求角度
1.(2021·河北唐山·統(tǒng)考一模)如圖所示的木制活動衣帽架是由三個全等的菱形構(gòu)成,根據(jù)實際需要可以調(diào)節(jié)AE間的距離,若AE間的距離調(diào)節(jié)到60cm,菱形的邊長AB=20cm,則∠DAB的度數(shù)是( )
A.90°B.100°C.120°D.150°
【答案】C
【分析】如圖(見解析),先根據(jù)菱形的性質(zhì)可得AB=BC,AD//BC,再根據(jù)全等的性質(zhì)可得AC=13AE=20cm,然后根據(jù)等邊三角形的判定與性質(zhì)可得∠B=60°,最后根據(jù)平行線的性質(zhì)即可得.
【詳解】如圖,連接AC
∵四邊形ABCD是菱形
∴AB=BC=20cm,AD//BC
∵如圖所示的木制活動衣帽架是由三個全等的菱形構(gòu)成,AE=60cm
∴AC=13AE=20cm
∴AB=BC=AC
∴△ABC是等邊三角形
∴∠B=60°
∵AD//BC
∴∠DAB=180°-∠B=180°-60°=120°
故選:C.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、平行線的性質(zhì)等知識點,理解題意,熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
2.(2021·廣東深圳·統(tǒng)考一模)若菱形的周長為16,高為2,則菱形兩鄰角的度數(shù)之比為( )
A.4: 1B.5: 1C.6: 1D.7: 1
【答案】B
【分析】如圖,AH為菱形ABCD的高,AH=2,利用菱形的性質(zhì)得到AB=4,利用正弦的定義得到∠B=30°,則∠C=150°,從而得到∠C:∠B的比值.
【詳解】解:如圖,AH為菱形ABCD的高,AH=2,
∵菱形的周長為16,
∴AB=4,
在Rt△ABH中,sinB=AHAB=24=12,
∴∠B=30°,
∵AB∥CD,
∴∠C=150°,
∴∠C:∠B=5:1.
故選:B.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì):菱形具有平行四邊形的一切性質(zhì);菱形的四條邊都相等;菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角.也考查了正弦的定義及應用.
3.(2021·河北·模擬預測)如圖,在菱形ABCD中,∠A=30°,取大于12AB的長為半徑,分別以點A,B為圓心作弧相交于兩點,過此兩點的直線交AD邊于點E(作圖痕跡如圖所示),連接BE,BD,則∠EBD的度數(shù)為 .
【答案】45°
【分析】根據(jù)題意知虛線為線段AB的垂直平分線,得AE=BE,得∠EBA=∠EAB;結(jié)合∠A=30°,ABD=12∠ABC=75°,可計算∠EBD的度數(shù).
【詳解】∠ABC=180°-30°=150°
ABD=12∠ABC=75°
∵AE=EB
∴∠EAB=∠EBA
∴∠EBD=75°-30°=45°
故答案為:45°.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),及垂直平分線的性質(zhì),熟知以上知識點是解題的關(guān)鍵.
4.(2021·浙江溫州·統(tǒng)考一模)如圖,在菱形ABCD中,AE⊥BC于點E,AF⊥CD于點F.
(1)求證:BE=DF.
(2)當∠BAD=110°時,求∠EAF的度數(shù).
【答案】(1)證明見解析
(2)∠EAF =70°
【分析】(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)可得AB = AD,∠B=∠D,然后利用AAS證明△ABE≌△ADF即可得結(jié)論;
(2)根據(jù)菱形的性質(zhì)和∠BAD= 110°,即可求∠EAF的度數(shù).
【詳解】(1)證明:∵ AE⊥BC, AF⊥CD,
∴∠AEB=∠AFD,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB= AD,∠B=∠D,
在△ABE和△ADF中,
∠AEB=∠AFD,∠B=∠D,AB= AD
∴△ABE≌△ADF (AAS),
∴BE= DF;
(2)∵四邊形ABCD是菱形,
∴ AD// BC,
∴∠BAD+∠B= 180° ,
∵∠BAD= 110°,
∴∠B= 70°
∵AE⊥BC,
∴∠AEB= 90°,
∴∠BAE= 20°,
∴∠DAF= 20° ,
∴∠EAF=∠BAD-∠BAE-∠DAF= 110°- 20°- 20°= 70°
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),證明△ABE和△ADF全等是解題的關(guān)鍵.
題型02 利用菱形的性質(zhì)求線段長
5.(2021·江蘇揚州·統(tǒng)考一模)如圖,在菱形ABCD中,AB=5,AC=6,過點D作DE⊥BA,交BA的延長線于點E,則線段DE的長為( )
A.125B.185C.4D.245
【答案】D
【分析】利用菱形的面積等于兩對角線之積的一半,求解菱形的面積,再利用等面積法求菱形的高DE即可.
【詳解】解:記AC與BD的交點為O,
∵菱形ABCD,AC=6,
∴AC⊥BD,OA=OC=3,OB=OD,
∵AB=5,
∴OB=52-32=4,BD=8,
∴ 菱形的面積=12×6×8=24,
∵DE⊥AB,
∴ 菱形的面積=AB?DE,
∴5DE=24,
∴DE=245.
故選D.
【點睛】本題考查的是菱形的性質(zhì),菱形的面積公式,勾股定理.理解菱形的對角線互相垂直平分和學會用等面積法是解題關(guān)鍵.
6.(2021·黑龍江大慶·統(tǒng)考一模)如圖,菱形ABCD的對角線AC、BD相交于點O,過點D作DH⊥AB于點H,連接OH,若OA=6,S菱形ABCD=48,則OH的長為( )
A.4B.8C.13D.6
【答案】A
【分析】根據(jù)菱形面積=對角線乘積的一半可求BD,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半.
【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AO=CO=6,BO=DO,S菱形ABCD= AC×BD2=48,
∴BD=16,
∵DH⊥AB,BO=DO=8,
∴OH=12BD=4.
故選:A.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半,關(guān)鍵是靈活運用這些性質(zhì)解決問題.
7.(2021·廣東中山·校聯(lián)考一模)如圖,菱形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,點E在OB上,連接AE,點F為CD的中點,連接OF,若AE=BE,OE=3,OA=4,則線段OF的長為 .
【答案】25
【分析】先根據(jù)菱形的性質(zhì)找到Rt△AOE和Rt△AOB,然后利用勾股定理計算出菱形的邊長BC的長,再根據(jù)中位線性質(zhì),求出OF的長.
【詳解】已知菱形ABCD,對角線互相垂直平分,
∴AC⊥BD,在Rt△AOE中,
∵OE=3,OA=4,
∴根據(jù)勾股定理得AE=32+42=5,
∵AE=BE,
∴OB=AE+OE=8,
在Rt△AOB中AB=42+82=45,
即菱形的邊長為45,
∵點F為CD的中點,點O為DB中點,
∴OF=12BC=25 .
故答案為25
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、勾股定理、中位線的判定與性質(zhì);熟練掌握菱形性質(zhì),并能結(jié)合勾股定理、中位線的相關(guān)知識點靈活運用是解題的關(guān)鍵.
8.(2021·湖北荊州·統(tǒng)考一模)如圖,在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,點E在邊AD上,且AE=2.若直線l經(jīng)過點E,將該菱形的面積平分,并與菱形的另一邊交于點F,則線段EF的長為 .
【答案】27.
【分析】過點A和點E作AG⊥BC,EH⊥BC于點G和H,可得矩形AGHE,再根據(jù)菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,可得BG=3,AG=33=EH,由題意可得,F(xiàn)H=FC﹣HC=2﹣1=1,進而根據(jù)勾股定理可得EF的長.
【詳解】解:如圖,過點A和點E作AG⊥BC,EH⊥BC于點G和H,
得矩形AGHE,
∴GH=AE=2,
∵在菱形ABCD中,AB=6,∠B=60°,
∴BG=3,AG=33=EH,
∴HC=BC﹣BG﹣GH=6﹣3﹣2=1,
∵EF平分菱形面積,
∴FC=AE=2,
∴FH=FC﹣HC=2﹣1=1,
在Rt△EFH中,根據(jù)勾股定理,得
EF=EH2+FH2=27+1=27.
故答案為:27.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),解決本題的關(guān)鍵是掌握菱形的性質(zhì).
題型03 利用菱形的性質(zhì)求周長
9.(2021·湖北黃石·統(tǒng)考模擬預測)若菱形ABCD的一條對角線長為8,邊CD的長是方程x2﹣10x+24=0的一個根,則該菱形ABCD的周長為( )
A.16B.24C.16或24D.48
【答案】B
【分析】解方程得出x=4或x=6,分兩種情況:①當AB=AD=4時,4+4=8,不能構(gòu)成三角形;②當AB=AD=6時,6+6>8,即可得出菱形ABCD的周長.
【詳解】解:如圖所示:
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵x2﹣10x+24=0,
因式分解得:(x﹣4)(x﹣6)=0,
解得:x=4或x=6,
分兩種情況:
①當AB=AD=4時,4+4=8,不能構(gòu)成三角形;
②當AB=AD=6時,6+6>8,
∴菱形ABCD的周長=4AB=24.
故選:B.
【點睛】
本題考查菱形的性質(zhì)、解一元二次方程-因式分解法、三角形的三邊關(guān)系,熟練掌握并靈活運用是解題的關(guān)鍵.
10.(2021·遼寧大連·統(tǒng)考一模)菱形的兩條對角線長分別是6和8,則此菱形的周長是( )
A.5B.20C.24D.32
【答案】B
【分析】根據(jù)菱形的對角線互相垂直平分的性質(zhì),利用對角線的一半,根據(jù)勾股定理求出菱形的邊長,再根據(jù)菱形的四條邊相等求出周長即可.
【詳解】解:如圖所示,根據(jù)題意得AO=12×8=4,BO=12×6=3,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=DA,AC⊥BD,
∴△AOB是直角三角形,
∴AB=AO2+BO2=16+9=5,
∴此菱形的周長為:5×4=20.
故選:B.
【點睛】本題主要考查了菱形的性質(zhì),利用勾股定理求出菱形的邊長是解題的關(guān)鍵,同學們也要熟練掌握菱形的性質(zhì):①菱形的四條邊都相等;②菱形的兩條對角線互相垂直,并且每一條對角線平分一組對角.
11.(2021·湖南長沙·長沙市北雅中學??级#┤袅庑我粭l對角線長為8,其邊長是方程x2-10x+24=0的一個根,則菱形的周長為
【答案】24
【分析】解方程得出x=4,或x=6,分兩種情況:①當AB=AD=4時,4+4=8,不能構(gòu)成三角形;②當AB=AD=6時,6+6>8,即可得出菱形ABCD的周長.
【詳解】解:如圖所示:
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,
∵x2-10x+24=0,
分解得:(x-4)(x-6)=0,
解得:x=4或x=6,
分兩種情況:
①當AB=AD=4時,4+4=8,不能構(gòu)成三角形;
②當AB=AD=6時,6+6>8,
∴菱形ABCD的周長=4AB=24.
故答案為:24.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì)、一元二次方程的解法、三角形的三邊關(guān)系;熟練掌握菱形的性質(zhì),由三角形的三邊關(guān)系得出AB是解決問題的關(guān)鍵.
12.(2021·廣東湛江·統(tǒng)考三模)如圖,在菱形ABCD中,AC與BD交于點E,F(xiàn)是BC的中點,如果EF=3,那么菱形ABCD的周長是 .
【答案】24
【分析】由菱形的性質(zhì)得AB=BC=CD=AD,AE=CE,再證EF是△ABC的中位線,得AB=2EF=2×3=6,即可求解.
【詳解】解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB=BC=CD=AD,AE=CE,
∵F是BC的中點,
∴EF是△ABC的中位線,
∴AB=2EF=2×3=6,
∴菱形ABCD的周長=4×6=24.
故答案為:24.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),中位線的性質(zhì),掌握中位線的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
題型04 利用矩形的性質(zhì)求面積
13.(2021·廣西百色·統(tǒng)考二模)如圖,在菱形ABCD中,對角線AC,BD交于點O,其中OA=1,OB=2,則菱形ABCD的面積為 .
【答案】4
【分析】根據(jù)菱形的面積等于對角線之積的一半可得答案.
【詳解】解:∵OA=1,OB=2,
∴AC=2,BD=4,
∴菱形ABCD的面積為12×2×4=4.
故答案為:4.
【點睛】本題考查菱形的性質(zhì),關(guān)鍵在于熟練掌握基礎知識.
14.(2021·湖南長沙·二模)如圖,在△ABD中,∠ADB=90°,∠A=30°,AB=10,點E是邊AB的中點.分別以點B,D為圓心,以BE的長為半徑畫弧,兩弧交于點C,連接CB,CD,則四邊形BCDE的面積為 .
【答案】2532/2523
【分析】由題意得BE=5,BD=5,DE是△ABD的中線,則DE=12AB=5,根據(jù)尺規(guī)作圖的過程得BC=DC=BE,則BE=DE=DC=BC=5,即可判定四邊形BCDE是菱形,又因為BE=BD=DE=5,所以△BDE是等邊三角形,過點E作EF⊥BD,根據(jù)勾股定理求出BF=532,即可得求出四邊形BCDE的面積.
【詳解】解:在△ABD中,∠ADB=90°,∠A=30°,AB=10,點E是邊AB的中點,
∴BE=12AB=5,BD=12AB=5,DE是△ABD的中線,
∴DE=12AB=5,
根據(jù)尺規(guī)作圖的過程得,BC=DC=BE,
∴BE=DE=DC=BC=5,
∴四邊形BCDE是菱形,
∵BE=BD=DE=5,
∴△BDE是等邊三角形,
過點E作EF⊥BD,
則EF=12BD=52,
在Rt△BED中,根據(jù)勾股定理得,
BF=BE2-BF2=52-(52)2=532,
∴四邊形BCDE的面積= 2S△BDE=2×12×5×532=2532,
故答案為:2532.
【點睛】本題考查了直角三角形的性質(zhì),菱形的判定,等邊三角形的判定與性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握這些知識點.
15.(2021·新疆烏魯木齊·??级#┤鐖D,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D為AB的中點,AE∥DC,CE∥DA.
(1)求證:四邊形ADCE是菱形;
(2)連接DE,若AC=23,BC=2,求菱形ADCE的面積.
【答案】(1)證明見解析
(2)23
【分析】(1)先根據(jù)平行四邊形的判定可證出四邊形ADCE是平行四邊形,再根據(jù)直角三角形斜邊上的中線可得AD=CD,然后根據(jù)菱形的判定即可得證;
(2)先根據(jù)三角形的面積公式可得S△ACD=12S△ABC,再根據(jù)菱形的性質(zhì)可得S菱形ADCE=2S△ACD,由此即可得.
【詳解】(1)證明:∵AE∥DC,CE∥DA,
∴四邊形ADCE是平行四邊形,
∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,D為AB的中點,
∴AD=CD,
∴四邊形ADCE是菱形.
(2)解:如圖,連接DE,
∵∠ACB=90°,AC=23,BC=2,
∴S△ABC=12AC?BC=23,
∵D為AB的中點,
∴S△ACD=12S△ABC=3,
由(1)已證:四邊形ADCE是菱形,
∴S菱形ADCE=2S△ACD=23,
即菱形ADCE的面積為23.
【點睛】本題考查了菱形的判定與性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半等知識點,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
16.(2021·廣東汕頭·統(tǒng)考一模)如圖,四邊形ABCD是菱形,對角線AC、BD相交于點O,DH⊥AB于H,連接OH,
(1)求證:∠DHO=∠DCO.
(2)若OC=4,BD=6,求菱形ABCD的周長和面積.
【答案】(1)見解析;(2)20,24
【分析】(1)根據(jù)菱形的性質(zhì)可得OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,從而得出DH⊥CD,∠DHB=90°,然后根據(jù)直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半可得OH=OD=OB,然后根據(jù)等邊對等角可得解圖中∠1=∠DHO,然后根據(jù)同角的余角相等和等量代換即可得出∠DHO=∠DCO;
(2)根據(jù)菱形的性質(zhì)可得OD=OB=12BD=3,OA=OC=4,BD⊥AC,然后根據(jù)勾股定理即可求出CD,從而求出菱形的周長,然后根據(jù)菱形的面積等于對角線乘積的一半即可求出菱形的面積.
【詳解】證明:(1)∵四邊形ABCD是菱形,
∴OD=OB,AB∥CD,BD⊥AC,
∵DH⊥AB,
∴DH⊥CD,∠DHB=90°,
∴OH為Rt△DHB的斜邊DB上的中線,
∴OH=OD=OB,
∴∠1=∠DHO,
∵DH⊥CD,
∴∠1+∠2=90°,
∵BD⊥AC,
∴∠2+∠DCO=90°,
∴∠1=∠DCO,
∴∠DHO=∠DCO
(2)解:∵四邊形ABCD是菱形,
∴OD=OB=12BD=3,AC=2OC=8,BD⊥AC,
在Rt△OCD中,CD= OC2+OD2=5
菱形的周長=4CD=20,
菱形ABCD的面積=12BD·AC=24.
【點睛】此題考查的是菱形的性質(zhì)、直角三角形的性質(zhì)、等腰三角形的性質(zhì)、勾股定理和菱形的面積公式,掌握菱形的性質(zhì)、直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半、等邊對等角、勾股定理和菱形的面積等于對角線乘積的一半是解決此題的關(guān)鍵.
題型05 利用矩形的性質(zhì)求坐標
17.(2021·河南洛陽·統(tǒng)考三模)如圖,菱形OABC的邊OA在x軸上,點B坐標為(9,3),分別以點B、C為圓心,以大于12BC的長為半徑畫弧,兩弧交于點D、E,作直線DE,交x軸于點F,則點F的坐標是( )
A.(7.5,0)B.(6.5,0)C.(7,0)D.(8,0)
【答案】B
【分析】如圖,過點B作BH⊥x軸于點H,設OA=AB=x.利用勾股定理求出x,可得結(jié)論.
【詳解】如圖,過點B作BH⊥x軸于點H,設OA=AB=x.
∵B(9,3),
∴BH=3,OH=9,AH=9﹣x,
在Rt△ABH中,則有x2=32+(9﹣x)2,
∴x=5,
∴OA=AB=BC=5,
∴A(5,0),
∴DE垂直平分線段BC,
∴FH=12BC=2.5,
∴OF=6.5,
∴F(6.5,0),
故選:B.
【點睛】本題考查菱形的性質(zhì),勾股定理,線段的垂直平分線的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學會添加常用輔助線,構(gòu)造直角三角形解決問題,學會利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.
18.(2021·山東淄博·統(tǒng)考二模)如圖,在直角坐標系中,點P為菱形OACB的對角線AB、OC的交點,其中點B、P在雙曲線y=kx(x>0)上.若點P的坐標為(1,2),則點A的坐標為( )
A.(﹣1,103)B.(﹣2,72)C.(﹣139,149)D.(﹣3,185)
【答案】B
【分析】首先根據(jù)題意求出反比例函數(shù)的解析式,然后根據(jù)菱形的性質(zhì)求出點C的坐標,進而求出點B的坐標;最后利用中點的坐標公式求出點A的坐標.
【詳解】解:∵點P在雙曲線y=kx(x>0)上,且點P的坐標為(1,2),
∴2=k1,
即k=2,y=2x;
設點B坐標為B(m,n);
∵四邊形OACB為菱形,
∴BC=BO,PA=PB,PO=PC.
設點C的坐標為C(a,b),
則a+02=1,b+02=2,
∴a=2,b=4;即點C的坐標為C(2,4);
∵BC=m-22+n-42,BO=m-02+n-02=m2+n2,
∴m-22+n-42=m2+n2,
整理得,m+2n=5①;
∵點B在雙曲線y=2x(x>0)上,
∴n=2m,mn=2②;
聯(lián)立①、②并解得m=4,n=12或m=1,n=2;
∴點B坐標為(4,12)或(1,2)(舍去);
設點A的坐標為(c,d),
則c+42=1,d+122=2,
解得c=﹣2,d=72,
∴點A的坐標為(﹣2,72),
故選:B.
【點睛】本題考查了反比例函數(shù)圖象上的點的特征,菱形的性質(zhì)及其應用,解題的關(guān)鍵是數(shù)形結(jié)合,靈活應用菱形的性質(zhì)列出方程求解.
19.(2021·重慶九龍坡·重慶實驗外國語學校??既#┤鐖D,在平面直角坐標系中,有菱形OABC,點A的坐標為-10,0,對角線AC,BD相交于點D,雙曲線y=kx x0的表達式;
(2)如圖2,連接OC,OE求出△COE的面積;
(3)點P為y=kxx>0圖像上的一動點,過點P做PH⊥x軸于點H,若點P使得△AOM和△BPH相似,請直接寫出點P的橫坐標.
【答案】(1)1,4;y=4xx>0
(2)163
(3)2+23或2+6或2+2或2-2
【分析】(1)設DC與y軸交于點F,如圖,證明△CFM≌△AOMAAS,可得CF=1,F(xiàn)O=4,可確定點C的坐標,再由點C在反比例函圖像上,即可得出結(jié)論;
(2)證明△AMO∽△MBO,可得BO=4,B4,0,如圖,過點C作CN⊥OB于點N,過點E作EG⊥OB于點G,設Em,4m,可得CN=4,BN=3,BG=4-m,EG=4m,再證明△BGE∽△BNC,由BGBN=EGCN可得關(guān)于m的一元二次方程,解方程后可確定E3,43,再利用S△COE=S△COB-S△EOB可得結(jié)論;
(3)設Pn,4n,分點H在點B的左側(cè)和點H在點B的右側(cè)兩種情況進行討論即可.
【詳解】(1)解:設DC與y軸交于點F,
∵如圖,菱形ABCD的邊AB在平面直角坐標系中的x軸上,A-1,0,菱形對角線交于點M0,2,
∴DC∥AB,CM=AM,OA=1,OM=2,
∴∠CFM=∠AOM,∠FCM=∠OAM,
在△CFM和△AOM中,
∠CFM=∠AOM∠FCM=∠OAMCM=AM,
∴△CFM≌△AOMAAS,
∴CF=AO=1,F(xiàn)M=OM=2,
∴FO=FM+OM=4,
∴C1,4,
∵點C在反比例函數(shù)y=kxx>0圖像上,
∴4=k1,
∴k=4,
∴反比例函數(shù)的表達式為:y=4xx>0,
∴點C的坐標為1,4,反比例函數(shù)的表達式為y=4xx>0;
(2)∵在菱形ABCD中
∴AM⊥MB,∠AMB=90°,
∵∠AOM=∠MOB=90°,
又∵∠AMO+∠OMB=90°,
∠MBO+∠OMB=90°,
∴∠AMO=∠MBO,
∴△AMO∽△MBO,
∴AOMO=MOBO
∵OA=1,OM=2,
∴BO=4,B4,0,
如圖,過點C作CN⊥OB于點N,過點E作EG⊥OB于點G,
∵C1,4,B4,0,設Em,4m,
∴CN=4,BN=3,BG=4-m,EG=4m,
∵CN∥EG,
∴△BGE∽△BNC,
∴BGBN=EGCN,即4-m3=4m4,
化簡得,m2-4m+3=0,
解得:m=3或m=1(不符合題意,舍去)
∴E3,43,
∴S△COE=S△COB-S△EOB=12×4×4-12×4×43=163,
∴△COE的面積為163;
(3)點P為y=kxx>0圖像上的一動點,PH⊥x軸于點H,
∴∠PHB=90°,
在△AOM中,∠AOM=90°,AO=1,MO=2,
∴∠BHP=∠AOM=90°,設Pn,4n,
當點H在點B的左側(cè)時,BH=4-n,PH=4n,
當△BHP∽△AOM時,
∴BHAO=PHMO,即4-n1=4n2,
化簡得,n2-4n+2=0,
解得:n=2+2或n=2-2,
當△BHP∽△MOA時,
∴PHAO=BHMO,即4n1=4-n2,
化簡得,n2-4n+8=0,
∵-42-4×8=-160)的圖象上,直線y=23x+b經(jīng)過點C,與y軸交于點E,連接AC,AE.
(1)求C點坐標;
(2)求k,b的值;
(3)求△ACE的面積.
【答案】(1)C9,4;
(2)k=16,b=﹣2;
(3)S△AEC=6.
【分析】(1)由菱形的性質(zhì)可知B6,0,C9,4;
(2)點D4,4代入反比例函數(shù)y=kx,求出k;將點C9,4代入y=23x+b,求出b;
(3)求出直線y=23x-2與x軸和y軸的交點,即可求△AEC的面積;
【詳解】(1)解:過點D作DF⊥x軸,垂足為F,
∵點A的坐標為1,0,點D4,4
∴OA=1,OF=4,DF=4
∴AF=3
由勾股定理可得AD=32+42=5,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴OB=OA+AB=1+5=6,
∴B6,0,C9,4;
(2)解:∵點D4,4在反比例函數(shù)y=kx的圖象上,
∴k=4×4=16,
將點C9,4代入y=23x+b,
∴b=﹣2;
(3)解:由(2)得y=23x-2,
對于y=23x-2,令x=0,則y=-2,
∴E0,-2,
令y=0,則x=3,
∴直線y=23x-2與x軸交點為3,0,
∴S△AEC=12×2×(2+4)=6.
【點睛】本題考查反比例函數(shù)、一次函數(shù)的圖象及性質(zhì),菱形的性質(zhì);能夠?qū)⒔柚庑蔚倪呴L和菱形邊的平行求點的坐標是解題的關(guān)鍵.
69.(2023·湖北恩施·統(tǒng)考一模)如圖1,直線y=23x+2與y軸交于點B,與反比例函數(shù)y=mx的圖象交于一象限內(nèi)的點A,△AOB的面積等于3,
(1)求m的值;
(2)如圖2,點E4,a在反比例函數(shù)y=mx的圖象上,過點E作EC⊥x軸垂足為C,以EC為對角線的菱形CDEF的頂點D在y軸上,試說明點F也在反比例函數(shù)的圖象上.
【答案】(1)m=12;
(2)點F也在反比例函數(shù)的圖象上.見解析
【分析】(1)先求得B0,2,再利用三角形面積公式求得點A的橫坐標為3,再利用待定系數(shù)法求解即可;
(2)利用菱形的性質(zhì)求得點G4,32,得到點F8,32,進一步計算即可判斷.
【詳解】(1)解:∵直線y=23x+2與y軸交于點B,令x=0,則y=2,
∴B0,2,
設點A到y(tǒng)軸的距離為h,
∵△AOB的面積等于3,
∴12×2h=3,解得h=3,
∴點A的橫坐標為3,則y=23×3+2=4,
∴A3,4,
∵點A在反比例函數(shù)y=mx的圖象上,
∴m=3×4=12;
(2)解:連接DF與EC相交于點G,
∵四邊形CDEF是菱形,且EC⊥x軸,
∴EG=GC,DG=GF,
∵點E4,a,a=124=3,
∴點E4,3,
∴點G4,32,
∵頂點D在y軸上,
∴DG=4=GF,
∴點F8,32,
∵8×32=12,
∴點F也在反比例函數(shù)的圖象上.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),待定系數(shù)法求反比例函數(shù)的解析式,求出點F的坐標是解第2問的關(guān)鍵.
70.(2023·湖南岳陽·統(tǒng)考一模)如圖,已知正比例函數(shù)y1=43x的圖象與反比例函數(shù)y2=kx的圖象相交于點A(3,n)和點B.
(1)求n和k的值;
(2)請結(jié)合函數(shù)圖象,直接寫出不等式43x-kx0),則AM=4-x,在Rt△ABM中,利用勾股定理可得x的值,最后根據(jù)菱形的周長公式即可得.
【詳解】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,AD∥BC,
∴∠MDB=∠NBD,
由作圖過程可知,PQ垂直平分BD,
∴BM=DM,BN=DN,
∴∠MDB=∠MBD,∠NBD=∠NDB,
∴∠MBD=∠NDB,
∴BM∥DN,
∴四邊形MBND是平行四邊形,
又∵BM=DM,
∴平行四邊形MBND是菱形,
設BM=DM=x(x>0),則AM=AD-DM=4-x,
在Rt△ABM中,AB2+AM2=BM2,即22+(4-x)2=x2,
解得x=52,
則四邊形MBND的周長為4BM=4x=4×52=10,
故選:C.
【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì)、菱形的判定與性質(zhì)、勾股定理、線段垂直平分線等知識點,熟練掌握菱形的判定與性質(zhì)是解題關(guān)鍵.
3.(2022·湖北荊州·統(tǒng)考中考真題)如圖,已知矩形ABCD的邊長分別為a,b,進行如下操作:第一次,順次連接矩形ABCD各邊的中點,得到四邊形A1B1C1D1;第二次,順次連接四邊形A1B1C1D1各邊的中點,得到四邊形A2B2C2D2;…如此反復操作下去,則第n次操作后,得到四邊形AnBnCnDn的面積是( )
A.a(chǎn)b2nB.a(chǎn)b2n-1C.a(chǎn)b2n+1D.a(chǎn)b22n
【答案】A
【分析】利用中位線、菱形、矩形的性質(zhì)可知,每一次操作后得到的四邊形面積為原四邊形面積的一半,由此可解.
【詳解】解:如圖,連接AC,BD,A1C1,B1D1.
∵ 四邊形ABCD是矩形,
∴AC=BD,AD=BC,AB=CD.
∵ A1,B1,C1,D1分別是矩形四個邊的中點,
∴A1D1=B1C1=12BD,A1B1=C1D1=12AC,
∴A1D1=B1C1=A1B1=C1D1,
∴四邊形A1B1C1D1是菱形,
∵ A1C1=AD=a,B1D1=AB=b,
∴四邊形A1B1C1D1的面積為:12A1C1?B1D1=12ab=12S?ABCD.
同理,由中位線的性質(zhì)可知,
D2C2=A2B2=12AD=12a,D2C2//A2B2//AD,
D2A2=C2B2=12AB=12b,D2A2//C2B2//AB,
∴四邊形A2B2C2D2是平行四邊形,
∵AD⊥AB,
∴C2D2⊥D2A2,
∴四邊形A2B2C2D2是矩形,
∴四邊形A2B2C2D2的面積為:C2D2?A2D2=12a?12b=14S?ABCD=12S菱形A1B1C1D1.
∴每一次操作后得到的四邊形面積為原四邊形面積的一半,
∴四邊形AnBnCnDn的面積是ab2n.
故選:A.
【點睛】本題考查矩形的性質(zhì),菱形的性質(zhì)以及中位線的性質(zhì),證明四邊形A1B1C1D1是菱形,四邊形A2B2C2D2是矩形是解題的關(guān)鍵.
4.(2022·四川瀘州·統(tǒng)考中考真題)如圖,在平面直角坐標系xOy中,矩形OABC的頂點B的坐標為(10,4),四邊形ABEF是菱形,且tan∠ABE=43.若直線l把矩形OABC和菱形ABEF組成的圖形的面積分成相等的兩部分,則直線l的解析式為( )
A.y=3xB.y=-34x+152
C.y=-2x+11D.y=-2x+12
【答案】D
【分析】過點E作EG⊥AB于點G,利用三角函數(shù)求得EG=8,BG=6,AG=4,再求得點E的坐標為(4,12),根據(jù)題意,直線l經(jīng)過矩形OABC的對角線的交點H和菱形ABEF的對角線的交點D,根據(jù)中點坐標公式以及待定系數(shù)法即可求解.
【詳解】解:過點E作EG⊥AB于點G,
∵矩形OABC的頂點B的坐標為(10,4),四邊形ABEF是菱形,
∴AB=BE=10,點A的坐標為(0,4),點C的坐標為(10,0),
在Rt△BEG中,tan∠ABE=43,BE=10,
∴sin∠ABE=45,即EGBE=45,
∴EG=8,BG=BE2-EG2=6,
∴AG=4,
∴點E的坐標為(4,12),
根據(jù)題意,直線l經(jīng)過矩形OABC的對角線的交點H和菱形ABEF的對角線的交點D,
點H的坐標為(0+102,0+42),點D的坐標為(0+42,4+122),
∴點H的坐標為(5,2),點D的坐標為(2,8),
設直線l的解析式為y=kx+b,
把(5,2),(2,8)代入得5k+b=22k+b=8,
解得:k=-2b=12,
∴直線l的解析式為y=-2x+12,
故選:D.
【點睛】本題考查了解直角三角形,待定系數(shù)法求函數(shù)的解析式,矩形和菱形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題.
5.(2022·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·統(tǒng)考中考真題)如圖,菱形ABCD中,AB=23,∠ABC=60°,矩形BEFG的邊EF經(jīng)過點C,且點G在邊AD上,若BG=4,則BE的長為( )
A.32B.332C.6D.3
【答案】B
【分析】過點G作GM⊥BC于點M,過點C作CN⊥AD于點N,由菱形的性質(zhì)得出AB=BC=CD=23 ,AD=BC,∠ABC=∠D=60°,AD∥BC,由直角三角形的性質(zhì)求出MG=3,證明△GBM∽△BCE,由相似三角形的性質(zhì)得出BGBC=GMBE ,則可求出答案.
【詳解】解:過點G作GM⊥BC于點M,過點C作CN⊥AD于點N,
∵四邊形ABCD為菱形,
∴AB=BC=CD=23,AD=BC,∠ABC=∠D=60°,AD∥BC,
∴∠MGN=90°,
∴四邊形GMCN為矩形,
∴GM=CN,
在△CDN中,∠D=60°,CD=23,
∴CN=CD?sin60°=23×32=3,
∴MG=3,
∵四邊形BEFG為矩形,
∴∠E=90°,BG∥EF,
∴∠BCE=∠GBM,
又∵∠E=∠BMG,
∴△GBM∽△BCE,
∴BGBC=GMBE,
∴423=3BE,
∴BE=323 ,
故選:B.
【點睛】本題考查了菱形的性質(zhì),直角三角形的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),相似三角形的判定與性質(zhì),熟練掌握菱形的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
6.(2021·江蘇無錫·統(tǒng)考中考真題)如圖,D、E、F分別是△ABC各邊中點,則以下說法錯誤的是( )
A.△BDE和△DCF的面積相等
B.四邊形AEDF是平行四邊形
C.若AB=BC,則四邊形AEDF是菱形
D.若∠A=90°,則四邊形AEDF是矩形
【答案】C
【分析】根據(jù)中位線的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行四邊形、菱形、矩形的判定定理逐一判斷各個選項,即可得到答案.
【詳解】解: ∵點D、E、F分別是△ABC三邊的中點,
∴DE、DF為△ABC得中位線,
∴ED∥AC,且ED=12AC=AF;同理DF∥AB,且DF=12AB=AE,
∴四邊形AEDF一定是平行四邊形,故B正確;
∴△BDE∽△BCA,△CDF∽△CBA
∴S△BDE=14S△BCA, S△CDF=14S△BCA,
∴△BDE和△DCF的面積相等,故A正確;
∵AB=BC,
∴DF=12AB=AE,
∴四邊形AEDF不一定是菱形,故C錯誤;
∵∠A=90°,則四邊形AEDF是矩形,故D正確;
故選:C.
【點睛】本題考查三角形中位線性質(zhì)定理和平行四邊形、矩形、菱形的判定定理,相似三角形的判定和性質(zhì),熟練掌握上述性質(zhì)定理和判定定理是解題的關(guān)鍵.
7.(2021·浙江嘉興·統(tǒng)考中考真題)將一張三角形紙片按如圖步驟①至④折疊兩次得圖⑤,然后剪出圖⑤中的陰影部分,則陰影部分展開鋪平后的圖形是( )
A.等腰三角形B.直角三角形C.矩形D.菱形
【答案】D
【分析】此題是有關(guān)剪紙的問題,此類問題應親自動手折一折,剪一剪.
【詳解】解:由題可知,AD平分∠BAC,折疊后△AEO與△AFO重合,故全等,所以EO=OF;
又作了AD的垂直平分線,即EO垂直平分AD,所以AO=DO,且EO⊥AD;
由平行四邊形的判定:對角線互相平分的四邊形為平行四邊形,所以AEDF為平行四邊形;
又AD⊥EF,所以平行四邊形AEDF為菱形.
故選:D.
【點睛】本題主要考查學生對于立體圖形與平面展開圖形之間的轉(zhuǎn)換能力,與課程標準中“能以實物的形狀想象出幾何圖形,有幾何圖形想象出實物的圖形”的要求相一致,充分體現(xiàn)了實踐操作性原則.
二、填空題
8.(2021·四川雅安·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,AC和BD相交于點O,過點B作BF⊥AC于點M,交CD于點F,過點D作DE∥BF交AC于點N.交AB于點E,連接FN,EM.有下列結(jié)論:①四邊形NEMF為平行四邊形,②DN2=MC?NC;③△DNF為等邊三角形;④當AO=AD時,四邊形DEBF是菱形.正確結(jié)論的序號 .
【答案】①②④.
【分析】通過全等三角形的判定和性質(zhì),證明EN=FM,EN∥FM,判斷結(jié)論①;通過證明△AMB∽△BMC,然后利用全等三角形和相似三角形的性質(zhì)判斷結(jié)論②;假設結(jié)論成立,找出與題意的矛盾之處,判斷結(jié)論③,結(jié)合等腰三角形的判定和性質(zhì)求得DE=BE,可得結(jié)論④
【詳解】解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD=BC,AD∥BC,CD∥AB
∴∠DAN=∠BCM,
∵BF⊥AC,DE∥BF,
∴DE⊥AC,
∴∠DNA=∠BMC=90°,
在△ADN和△CBM中,∠DNA=∠BMC∠DAN=∠BCMAD=BC
∴△ADN≌△CBM,
∴DN=BM,
又∵DF∥BE,DE∥BF,
∴四邊形DFBE是平行四邊形,
∴DE=BF,
∴DE-DN=BF-BM,即EN=FM,
∵NE∥FM,
∴四邊形NEMF是平行四邊形,故①正確,
∵△ADN≌△CBM,
∴AN=CM,
∴CN=AM,
∵∠AMB=∠BMC=∠ABC=90°,
∴∠ABM+∠CBM=90°,∠CBM+∠BCM=90°,
∴∠ABM=∠BCM,
∴△AMB∽△BMC,
∴ABBM=BMCM,
∵DN=BM,AM=CN,
∴DN2=CM?CN,故②正確,
若△DNF是等邊三角形,則∠CDN=60°,
即∠ACD=30°,不符合題意,故③錯誤,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴OA=OD,
∵AO=AD,
∴AO=AD=OD,
∴△AOD是等邊三角形,
∴∠ADO=∠DAN=60°,
∴∠ABD=90°-∠ADO=30°,
∵DE⊥AC,
∴∠ADN=ODN=30°,
∴∠ODN=∠ABD,
∴DE=BE,
∵四邊形DEBF是平行四邊形,
∴四邊形DEBF是菱形;故④正確.
故答案為:①②④.
【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì)、菱形的判定、平行四邊形的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)、等邊三角形的判定與性質(zhì)、等腰三角形的判定等知識;熟練掌握矩形的性質(zhì)和菱形的判定,證明三角形全等是解題的關(guān)鍵.
三、解答題
9.(2023·江蘇·統(tǒng)考中考真題)對于平面內(nèi)的一個四邊形,若存在點O,使得該四邊形的一條對角線繞點O旋轉(zhuǎn)一定角度后能與另一條對角線重合,則稱該四邊形為“可旋四邊形”,點O是該四邊形的一個“旋點”.例如,在矩形MNPQ中,對角線MP、NQ相交于點T,則點T是矩形MNPQ的一個“旋點”.
(1)若菱形ABCD為“可旋四邊形”,其面積是4,則菱形ABCD的邊長是_______;
(2)如圖1,四邊形ABCD為“可旋四邊形”,邊AB的中點O是四邊形ABCD的一個“旋點”.求∠ACB的度數(shù);
(3)如圖2,在四邊形ABCD中,AC=BD,AD與BC不平行.四邊形ABCD是否為“可旋四邊形”?請說明理由.
【答案】(1)2
(2)90°
(3)是
【分析】(1)根據(jù)“可旋四邊形”的性質(zhì)可得AC=BD,根據(jù)正方形的判定可得菱形ABCD為正方形,根據(jù)正方形四條邊都相等的性質(zhì)即可求解;
(2)連接OC,根據(jù)“可旋四邊形”的性質(zhì)和題意可得OC=OB,OA=OB,推得OC=OB=OA,根據(jù)等邊對等角可得∠OCB=∠OBC,∠OAC=∠OCA,根據(jù)三角形內(nèi)角和定理即可求出結(jié)果;
分別作AD,BC的垂直平分線,交于點O,連接OA,OB,OC,OD,根據(jù)垂直平分線的性質(zhì)可得OA=OD,OC=OB,根據(jù)全等三角形的判定和性質(zhì)可得∠AOC=∠BOD,求得∠AOD=∠BOC,即可證明四邊形ABCD是“可旋四邊形”.
【詳解】(1)解:∵菱形ABCD為“可旋四邊形”,
則菱形ABCD的一條對角線AC繞點O旋轉(zhuǎn)一定角度后能與另一條對角線BD重合,
即AC=BD,
則菱形ABCD為正方形,
∵菱形ABCD的面積為4,
∴菱形ABCD的邊長是4=2.
故答案為:2.
(2)解:連接OC,如圖:
∵四邊形ABCD為“可旋四邊形”,且點O是四邊形ABCD的一個“旋點”,
∴OC=OB,
∴∠OCB=∠OBC,
∵點O是邊AB的中點,
∴OA=OB,
∴OA=OC,
∴∠OAC=∠OCA,
∵∠OAC+∠OCA+∠OCB+∠OBC=180°,
即2∠OCA+∠OCB=180°,
∴∠ACB=90°.
(3)解:四邊形ABCD是“可旋四邊形”;理由如下:
分別作AD,BC的垂直平分線,交于點O,連接OA,OB,OC,OD,如圖:
∵點O在線段AD和線段BC的垂直平分線上,
∴OA=OD,OC=OB,
在△AOC和△DOB中,
OA=ODAC=BDOC=OB,
∴△AOC≌△DOBSSS,
∴∠AOC=∠BOD,
則∠AOC-∠DOC=∠BOD-∠DOC,
即∠AOD=∠BOC,
∴四邊形ABCD是“可旋四邊形”.
【點睛】本題考查了正方形的判定和性質(zhì),等邊對等角,三角形內(nèi)角和定理,垂直平分線的性質(zhì),全等三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是做輔助線,構(gòu)建全等三角形.
10.(2023·湖北隨州·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD的對角線AC,BD相交于點O,DE∥AC,CE∥BD.
(1)求證:四邊形OCED是菱形;
(2)若BC=3,DC=2,求四邊形OCED的面積.
【答案】(1)見解析
(2)3
【分析】(1)先根據(jù)矩形的性質(zhì)求得OC=OD,然后根據(jù)有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形分析推理;
(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)求得△OCD的面積,然后結(jié)合菱形的性質(zhì)求解.
【詳解】(1)解:∵DE∥AC,CE∥BD,
∴四邊形OCED是平行四邊形,
又∵矩形ABCD中,OC=OD,
∴平行四邊形OCED是菱形;
(2)解:矩形ABCD的面積為BC?DC=3×2=6,
∴△OCD的面積為14×6=32,
∴菱形OCED的面積為2×32=3.
【點睛】本題考查矩形的性質(zhì)、菱形的判定,屬于中考基礎題,掌握矩形的性質(zhì)和菱形的判定方法,正確推理論證是解題關(guān)鍵.
11.(2023·湖北鄂州·統(tǒng)考中考真題)如圖,點E是矩形ABCD的邊BC上的一點,且AE=AD.
(1)尺規(guī)作圖(請用2B鉛筆):作∠DAE的平分線AF,交BC的延長線于點F,連接DF.(保留作圖痕跡,不寫作法);
(2)試判斷四邊形AEFD的形狀,并說明理由.
【答案】(1)見解析
(2)四邊形AEFD是菱形,理由見解析
【分析】(1)根據(jù)題意結(jié)合尺規(guī)作角平分線的方法作圖即可;
(2)根據(jù)矩形的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)得出∠DAF=∠AFE,結(jié)合角平分線的定義可得∠EFA=∠EAF,則AE=EF,然后根據(jù)平行四邊形和菱形的判定定理得出結(jié)論.
【詳解】(1)解:如圖所示:
(2)四邊形AEFD是菱形;
理由:∵矩形ABCD中,AD∥BC,
∴∠DAF=∠AFE,
∵AF平分∠DAE,
∴∠DAF=∠EAF,
∴∠EFA=∠EAF,
∴AE=EF,
∵AE=AD,
∴AD=EF,
∵AD∥EF,
∴四邊形AEFD是平行四邊形,
又∵AE=AD,
∴平行四邊形AEFD是菱形.
【點睛】本題主要考查了尺規(guī)作角平分線,矩形的性質(zhì),平行線的性質(zhì),等腰三角形的判定,平行四邊形的判定以及菱形的判定等知識,熟練掌握相關(guān)判定定理和性質(zhì)定理是解題的關(guān)鍵.
12.(2023·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD中,過對角線BD的中點O作BD的垂線EF,分別交AD,BC于點E,F(xiàn).
(1)證明:△BOF≌△DOE;
(2)連接BE、DF,證明:四邊形EBFD是菱形.
【答案】(1)見解析
(2)見解析
【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)得出AD∥BC,則∠1=∠2,∠3=∠4,根據(jù)O是BD的中點,可得BO=DO,即可證明△BOF≌△DOEAAS;
(2)根據(jù)△BOF≌△DOE可得ED=BF,進而可得四邊形EBFD是平行四邊形,根據(jù)對角線互相垂直的四邊形是菱形,即可得證.
【詳解】(1)證明:如圖所示,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴AD∥BC,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵O是BD的中點,
∴BO=DO,
在△BOF與△DOE中
∠1=∠2∠3=∠4BO=DO,
∴△BOF≌△DOEAAS;
(2)∵△BOF≌△DOE
∴ED=BF,
又∵ED∥BF
∴四邊形EBFD是平行四邊形,
∵EF⊥BD
∴四邊形EBFD是菱形.
【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì),全等三角形的性質(zhì)與判定,菱形的判定,熟練掌握特殊四邊形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.
13.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,CD∥OE,直線CE是線段OD的垂直平分線,CE分別交OD,AD于點F,G,連接DE.
(1)判斷四邊形OCDE的形狀,并說明理由;
(2)當CD=4時,求EG的長.
【答案】(1)四邊形OCDE是菱形,理由見解析
(2)EG=433.
【分析】(1)證明△COD和△EOD是等邊三角形,即可推出四邊形OCDE是菱形;
(2)利用含30度角的直角三角形的性質(zhì)以及勾股定理求得DF和CF的長,利用菱形的性質(zhì)得到EF=CF=23,在Rt△CGF中,解直角三角形求得GF的長,據(jù)此求解即可.
【詳解】(1)證明:四邊形OCDE是菱形,理由如下,
∵矩形ABCD的對角線AC與BD相交于點O,
∴OC=OD=12AC=12BD,
∵直線CE是線段OD的垂直平分線,
∴CO=CD,EO=ED,
∴CO=CD=OD,即△COD是等邊三角形,
∴∠OCD=∠DCO=∠DOC=60°,∠OCF=∠DCF=12∠OCD=30°,
∵CD∥OE,
∴∠EOD=∠EDO=∠CDO=60°,
∴△EOD是等邊三角形,
∴CO=CD=EO=ED,
∴四邊形OCDE是菱形;
(2)解:∵直線CE是線段OD的垂直平分線,且∠DCF=30°,
∴DF=12CD=2,CF=3DF=23,
由(1)得四邊形OCDE是菱形,
∴EF=CF=23,
在Rt△DGF中,∠GDF=90°-∠ODC=30°,
∴GF=DFtan30°=2×33=233,
∴EG=EF-GF=433.
【點睛】本題考查了菱形的判定和性質(zhì),等邊三角形的判定與性質(zhì),解直角三角形,線段垂直平分線的性質(zhì),解答本題的關(guān)鍵是明確題意,找出所求問題需要的條件.
14.(2022·湖南益陽·統(tǒng)考中考真題)如圖,矩形ABCD中,AB=15,BC=9,E是CD邊上一點(不與點C重合),作AF⊥BE于F,CG⊥BE于G,延長CG至點C′,使C′G=CG,連接CF,AC′.
(1)直接寫出圖中與△AFB相似的一個三角形;
(2)若四邊形AFCC′是平行四邊形,求CE的長;
(3)當CE的長為多少時,以C′,F(xiàn),B為頂點的三角形是以C′F為腰的等腰三角形?
【答案】(1)答案不唯一,如△AFB∽△BCE
(2)CE=7.5
(3)當CE的長為長為545或3時,以C′,F(xiàn),B為頂點的三角形是以C′F為腰的等腰三角形
【分析】(1)因為△AFB是直角三角形,所以和它相似的三角形都是直角三角形,有三個直角三角形和△AFB相似,解答時任意寫出一個即可;
(2)根據(jù)△AFB∽△BGC,得AFBG=ABBC,即AFBG=159=53,設AF=5x,BG=3x,根據(jù)△AFB∽△BCE∽△BGC,列比例式可得CE的長;
(3)分兩種情況:①當C'F=BC'時,如圖2,②當C'F=BF時,如圖3,根據(jù)三角形相似列比例式可得結(jié)論.
【詳解】(1)解:(任意回答一個即可);
①如圖1,△AFB∽△BCE,理由如下:
∵四邊形ABCD是矩形,
∴DC∥AB,∠BCE=∠ABC=90°,
∴∠BEC=∠ABF,
∵AF⊥BE,
∴∠AFB=90°,
∴∠AFB=∠BCE=90°,
∴△AFB∽△BCE;
②△AFB∽△CGE,理由如下:
∵CG⊥BE,
∴∠CGE=90°,
∴∠CGE=∠AFB,
∵∠CEG=∠ABF,
∴△AFB∽△CGE;
③△AFB∽△BGC,理由如下:
∵∠ABF+∠CBG=∠CBG+∠BCG=90°,
∴∠ABF=∠BCG,
∵∠AFB=∠CGB=90°,
∴△AFB∽△BGC;
(2)∵四邊形AFCC'是平行四邊形,
∴AF=CC',
由(1)知:△AFB∽△BGC,
∴AFBG=ABBC ,即AFBG=159=53,
設AF=5x,BG=3x,
∴CC'=AF=5x,
∵CG=C'G,
∴CG=C'G=2.5x,
∵△AFB∽△BCE∽△BGC,
∴CGBG=CEBC ,即2.5x3x=CE9,
∴CE=7.5;
(3)分兩種情況:
①當C'F=BC'時,如圖2,
∵C'G⊥BE,
∴BG=GF,
∵CG=C'G,
∴四邊形BCFC'是菱形,
∴CF=CB=9,
由(2)知:設AF=5x,BG=3x,
∴BF=6x,
∵△AFB∽△BCE,
∴AFBC=BFCE ,即5x9=6xCE,
∴5x6x=9CE,
∴CE=545;
②當C'F=BF時,如圖3,
由(1)知:△AFB∽△BGC,
∴ABBC=BFCG=159=53 ,
設BF=5a,CG=3a,
∴C'F=5a,
∵CG=C'G,BE⊥CC',
∴CF=C'F=5a,
∴FG=CF2-CG2=4a,
∵tan∠CBE=CEBC=CGBG,
∴CE9=3a4a+5a,
∴CE=3;
綜上,當CE的長為長為545或3時,以C′,F(xiàn),B為頂點的三角形是以C′F為腰的等腰三角形.
【點睛】本題是四邊形綜合題,考查了矩形的判定和性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),平行線的性質(zhì),等腰三角形的判定和性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是靈活運用所學知識解決問題,屬于中考壓軸題.
15.(2022·貴州安順·統(tǒng)考中考真題)如圖1,在矩形ABCD中,AB=10,AD=8,E是AD邊上的一點,連接CE,將矩形ABCD沿CE折疊,頂點D恰好落在AB邊上的點F處,延長CE交BA的延長線于點G.
(1)求線段AE的長;
(2)求證四邊形DGFC為菱形;
(3)如圖2,M,N分別是線段CG,DG上的動點(與端點不重合),且∠DMN=∠DCM,設DN=x,是否存在這樣的點N,使△DMN是直角三角形?若存在,請求出x的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)AE=3
(2)見解析
(3)存在,x=2或2.5
【分析】(1)根據(jù)在Rt△AEF中,AE2+AF2=EF2,根據(jù)矩形的折疊與勾股定理即可求解;
(2)根據(jù)(1)的結(jié)論分別求得GF,DG,根據(jù)四邊相等的四邊形是菱形即可得證;
(3)分∠NDM=90°和∠DNM=90°兩種情況分別討論即可求解.
【詳解】(1)解:如圖
∵四邊形ABCD是矩形,AB=10,AD=8,
∴AD=BC=8,DC=AB=10,∠DAB=∠B=90°,
∵將矩形ABCD沿CE折疊,頂點D恰好落在AB邊上的點F處,
∴CF=CD=10,
在Rt△BCF中,BF=CF2-BC2=102-82=6,
∴AF=AB-BF=10-6=4,
設AE=a,則DE=EF=8-a,
在Rt△AEF中,AE2+AF2=EF2,
a2+42=8-a2,
解得a=3,
∴AE=3;
(2)∵ DE=AD-AE=8-3=5,
∴tan∠DCE=DECD=510=12,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴DC∥GB,
∴∠EGA=∠DCE,
∴tan∠EGA=EAGA=12,
∵EA=3,
∴GA=6,
Rt△GAD中,DG=AG2+AD2=62+82=10,
∴FG=GA+AF=6+4=10,
∴GD=DC=CF=GF,
∴四邊形DGFC為菱形;
(3)∵ ∠DMN=∠DCM,設DN=x,△DMN是直角三角形
設∠DMN=∠DCM=α
由(2)可得tan∠DCM=12
∴tan∠DMN =12
①當∠DNM=90°時,如圖,
∴DN=12NM,∠GNM=90°,
∵GD=CD
∴∠DGM=∠DCM=α
∴∠NMG=90°-α
∴∠DMG=90°-α+α=90°
∵DG=DC=10
∵tan∠DGM=tanα=12
∴GN=2NM
∴10-x=2×2x
解得x=2;
②當∠NDM=90°時,
同理可得DN=12DM,DM=12GD
∴ND=14DG=52
綜上所述,ND=2或2.5
【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì),折疊的性質(zhì),勾股定理,解直角三角形,菱形的判定,掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
16.(2022·山東威?!そy(tǒng)考中考真題)如圖:
(1)將兩張長為8,寬為4的矩形紙片如圖1疊放.
①判斷四邊形AGCH的形狀,并說明理由;
②求四邊形AGCH的面積.
(2)如圖2,在矩形ABCD和矩形AFCE中,AB=25,BC=7,CF=5,求四邊形AGCH的面積.
【答案】(1)①菱形,理由見解析;②20
(2)65
【分析】(1)①根據(jù)鄰邊相等的平行四邊形是菱形證明即可;②設AH=CG=x,利用勾股定理構(gòu)建方程即可解決問題;
(2)兩個矩形的對角線相等,可得出EC的長,設AH=CG=x,利用勾股定理以及邊長之間的關(guān)系可得出x的值,進而可求出面積.
【詳解】(1)①∵四邊形ABCD,四邊形AECF都是矩形
∴AH//CG,AG//HC
∴四邊形AHCG為平行四邊形
∵∠D=∠F=90°,∠AHE=∠CHD,AE=DC
∴△AEH≌△CDH(AAS)
∴AH=HC
∴四邊形AHCG為菱形;
②設AH=CG=x,則DH=AD-AH=8-x
在Rt△CDH中
HC2=DH2+DC2即x2=(8-x)2+16
解得x=5
∴四邊形AHCG的面積為5×4=20;
(2)由圖可得矩形ABCD和矩形AFCE對角線相等
∴AC2=AB2+BC2=AE2+EC2=69
∴EC=8
設AH=CG=x則HD=7-x
在Rt△AEH中,EH=AH2-AE2=x2-5
在Rt△CDH中,CH=DH2+DC2=(7-x)2+20
∵EC=EH+CH=8
∴x=3
∴四邊形AGCH的面積為3×25=65.
【點睛】本題考查了矩形的性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),解直角三角形等知識,解題的關(guān)鍵是學會利用參數(shù)構(gòu)建方程解決問題.
17.(2022·廣西玉林·統(tǒng)考中考真題)如圖,在矩形ABCD中,AB=8,AD=4,點E是DC邊上的任一點(不包括端點D,C),過點A作AF⊥AE交CB的延長線于點F,設DE=a.
(1)求BF的長(用含a的代數(shù)式表示);
(2)連接EF交AB于點G,連接GC,當GC//AE時,求證:四邊形AGCE是菱形.
【答案】(1)BF=2a
(2)見詳解
【分析】(1)根據(jù)矩形的性質(zhì)可得∠BAD=∠ABC=∠D=90°,然后可證△ADE∽△ABF,進而根據(jù)相似三角形的性質(zhì)可求解;
(2)如圖,連接AC,由題意易證四邊形AGCE是平行四邊形,然后可得BCAB=BGBF=12,進而可證△ABC∽△FBG,則可證AC⊥GE,最后問題可求證.
【詳解】(1)解:∵四邊形ABCD是矩形,
∴∠BAD=∠ABC=∠D=90°,
∵AF⊥AE,
∴∠FAB+∠BAE=∠BAE+∠EAD=90°,
∴∠FAB=∠EAD,
∵∠ABF=∠D=90°,
∴△ADE∽△ABF,
∴ADAB=DEBF,
∵AB=8,AD=4,DE=a,
∴BF=DE?ABAD=2a;
(2)證明:由題意可得如圖所示:
連接AC,
在矩形ABCD中,AB//CD,AD=BC=4,AB=CD=8,∠ABC=90°,
∴∠ABC=∠FBG=90°,
∵GC//AE,
∴四邊形AGCE是平行四邊形,
∴AG=CE,
∴BG=DE=a,
∵BF=2a,
∴GBBF=a2a=12,
∵BCAB=12,
∴BCAB=BGBF=12,
∵∠ABC=∠FBG=90°,
∴△ABC∽△FBG,
∴∠FGB=∠ACB,
∵∠GFB+∠FGB=90°,
∴∠GFB+∠ACB=90°,
∴AC⊥GE,
∴四邊形AGCE是菱形.
【點睛】本題主要考查相似三角形的性質(zhì)與判定、矩形的性質(zhì)及菱形的判定,熟練掌握相似三角形的性質(zhì)與判定、矩形的性質(zhì)及菱形的判定是解題的關(guān)鍵.
這是一份中考數(shù)學第一輪復習講義第23講 特殊四邊形-矩形(練習)(解析版),共169頁。
這是一份中考數(shù)學第一輪復習講義第22講 多邊形與平行四邊形(練習)(解析版),共131頁。
這是一份中考數(shù)學第一輪復習講義第01講 實數(shù)(練習)(解析版),共21頁。
注冊成功