
TOC \ "1-3" \n \h \z \u \l "_Tc160094594" 一、考情分析
二、知識建構(gòu)
\l "_Tc161309507" 考點一 平行四邊形
\l "_Tc161309508" \l "_Tc160094596" \l "_Tc160094596" 【真題研析·規(guī)律探尋】
\l "_Tc161309509" 題型01 多邊形內(nèi)角和與外角和綜合問題
\l "_Tc161309510" 題型02 多邊形內(nèi)角和/外角和的實際應(yīng)用
\l "_Tc161309511" 題型03 利用平行四邊形的性質(zhì)與判定求解
\l "_Tc161309512" 題型04 利用平行四邊形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
\l "_Tc161309513" 題型05 構(gòu)建三角形中位線解決問題
\l "_Tc161309519" \l "_Tc160094604" 【核心提煉·查漏補缺】
\l "_Tc161309520" \l "_Tc160094605" 【好題必刷·強化落實】
\l "_Tc161309521" 考點二 特殊四邊形
\l "_Tc161309522" \l "_Tc160094596" \l "_Tc160094596" 【真題研析·規(guī)律探尋】
\l "_Tc161309523" 題型01 利用矩形的性質(zhì)與判定求解
\l "_Tc161309524" 題型02 與矩形(或正方形)有關(guān)的折疊問題
\l "_Tc161309525" 題型03 根據(jù)矩形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
\l "_Tc161309526" 題型04 矩形與函數(shù)的相關(guān)問題
\l "_Tc161309527" 題型05 根據(jù)菱形的性質(zhì)與判定求解
\l "_Tc161309529" 題型06 菱形與函數(shù)的相關(guān)問題
\l "_Tc161309530" 題型07 根據(jù)正方形的性質(zhì)與判定求解
\l "_Tc161309531" 題型08 根據(jù)正方形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
\l "_Tc161309532" 題型09 正方形與函數(shù)的相關(guān)問題
\l "_Tc161309533" 題型10 與特殊四邊形有關(guān)的新定義問題
\l "_Tc161309534" 題型11 與特殊四邊形有關(guān)的規(guī)律探究問題
\l "_Tc161309535" 題型12 梯形的相關(guān)計算
\l "_Tc161309536" 題型13 四邊形的常見幾何模型
\l "_Tc161309537" \l "_Tc160094604" 【核心提煉·查漏補缺】
\l "_Tc161309538" \l "_Tc160094605" 【好題必刷·強化落實】
考點一 平行四邊形
題型01 多邊形內(nèi)角和與外角和綜合問題
多邊形的有關(guān)計算公式有很多,一定要牢記,代錯公式容易導(dǎo)致錯誤:
①n邊形內(nèi)角和=(n-2)×180°(n≥3).
②從n邊形的一個頂點可以引出(n-3)條對角線,n個頂點可以引出n(n-3)條對角線,但是每條對角線計算了兩次,因此n邊形共有n(n-3)2 條對角線.
③n邊形的邊數(shù)=(內(nèi)角和÷180°)+2.
④n邊形的外角和是360°.
⑤n邊形的外角和加內(nèi)角和=n×180°.
⑥在n邊形內(nèi)任取一點O,連接O與各個頂點,把n邊形分成n個三角形;在n邊形的任意一邊上任取一點O,連接O點與其不相鄰的其它各頂點的線段可以把n邊形分成(n-1)個三角形;連接n邊形的任一頂點A與其不相鄰的各個頂點的線段,把n邊形分成(n-2)個三角形.
1)n邊形的內(nèi)角和隨邊數(shù)的增加而增加,邊數(shù)每增加1,內(nèi)角和增加180°.
2)任意多邊形的內(nèi)角和均為180°的整數(shù)倍.
3)利用多邊形內(nèi)角和定理可解決三類問題:①已知多邊形的邊數(shù)求內(nèi)角和;②已知多邊形的內(nèi)角和求邊數(shù);③已知足夠的角度條件下求某一個內(nèi)角的度數(shù).
4)任意多邊形的外角和等于360°,與多邊形的形狀和邊數(shù)無關(guān).
5)正n邊形的每個內(nèi)角為為(n-2)×180°n,每一個外角為360°n.
6)正n邊形有n條對稱軸.
7)對于正n邊形,當(dāng)n為奇數(shù)時,是軸對稱圖形;當(dāng)n為偶數(shù)時,既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形.
1.(2023·山東棗莊·中考真題)如圖,一束太陽光線平行照射在放置于地面的正六邊形上,若∠1=44°,則∠2的度數(shù)為( )
A.14°B.16°C.24°D.26°
【答案】B
【分析】如圖,求出正六邊形的一個內(nèi)角和一個外角的度數(shù),得到∠4=60°,∠2+∠5=120°,平行線的性質(zhì),得到∠3=∠1=44°,三角形的外角的性質(zhì),得到∠5=∠3+∠4=104°,進而求出∠2的度數(shù).
【詳解】解:如圖:
∵正六邊形的一個外角的度數(shù)為:360°6=60°,
∴正六邊形的一個內(nèi)角的度數(shù)為:180°-60°=120°,
即:∠4=60°,∠2+∠5=120°,
∵一束太陽光線平行照射在放置于地面的正六邊形上,∠1=44°,
∴∠3=∠1=44°,
∴∠5=∠3+∠4=104°,
∴∠2=120°-∠5=16°;
故選B.
【點睛】本題考查正多邊形的內(nèi)角和、外角和的綜合應(yīng)用,平行線的性質(zhì).熟練掌握多邊形的外角和是360°,是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·江蘇南京·中考真題)如圖,四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,它的3個外角∠EAB,∠FBC,∠GCD的度數(shù)之比為1:2:4,則∠D= .
【答案】72°/72度
【分析】根據(jù)圓內(nèi)接四邊形的對角互補以及外角的性質(zhì)可求出∠CDH,再根據(jù)平角的定義求解.
【詳解】解:如圖,延長ED到H,
∵四邊形ABCD內(nèi)接于⊙O,
∴ ∠ABC+∠ADC=∠BAD+∠BCD=180°,
∴ ∠FBC+∠HDC=∠EAB+∠GCD=180°,
∵ ∠EAB,∠FBC,∠GCD的度數(shù)之比為1:2:4,
∴ ∠EAB,∠FBC,∠GCD,∠CDH的度數(shù)之比為1:2:4:3,
∵ ∠EAB+∠FBC+∠GCD+∠CDH=360°,
∴ ∠CDH=360°×31+2+4+3=108°,
∴ ∠ADC=180°-∠CDH=72°.
故答案為:72°.
【點睛】本題考查圓內(nèi)接四邊形,解題的關(guān)鍵是掌握圓內(nèi)接四邊形的對角互補,外角和是360度.
3.(2023·內(nèi)蒙古·中考真題)如圖,正六邊形ABCDEF的邊長為2,以點A為圓心,AB為半徑畫弧BF,得到扇形BAF(陰影部分).若扇形BAF正好是一個圓錐的側(cè)面展開圖,則該圓錐的底面圓的半徑是 .
【答案】23
【分析】首先確定扇形的圓心角的度數(shù),然后利用圓錐的底面圓周長是扇形的弧長計算即可.
【詳解】解:∵正六邊形的外角和為360°,
∴每一個外角的度數(shù)為360°÷6=60°,
∴正六邊形的每個內(nèi)角的度數(shù)為180°-60°=120°,
設(shè)這個圓錐底面圓的半徑是r,
根據(jù)題意得,2πr=120π×2180,
解得r=23,
故答案為:23.
【點睛】本題考查正多邊形和圓及圓錐的計算,解題的關(guān)鍵是求得正六邊形的內(nèi)角的度數(shù),并理解圓錐的母線長是扇形的半徑,圓錐的底面圓周長是扇形的弧長.
4.(2023·新疆·中考真題)一個多邊形的每個內(nèi)角都是144°,這個多邊形是 邊形.
【答案】十
【分析】根據(jù)題意可得該多邊形為正多邊形,先求出一個外角的度數(shù),即可求出邊數(shù).
【詳解】解:∵該多邊形每個內(nèi)角都是144°,
∴該多邊形為正多邊形,
∴該多邊形一個外角=180°-144°=36°,
∴該多邊形的邊數(shù)=360°36°=10,
故答案為:十.
【點睛】本題主要考查了正多邊形的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握正多邊形每個外角相等.
題型02 多邊形內(nèi)角和/外角和的實際應(yīng)用
1.(2023·山西·中考真題)蜂巢結(jié)構(gòu)精巧,其巢房橫截面的形狀均為正六邊形.如圖是部分巢房的橫截面圖,圖中7個全等的正六邊形不重疊且無縫隙,將其放在平面直角坐標(biāo)系中,點P,Q,M均為正六邊形的頂點.若點P,Q的坐標(biāo)分別為-23,3,0,-3,則點M的坐標(biāo)為( )
A.33,-2B.33,2C.2,-33D.-2,-33
【答案】A
【分析】連接PF,設(shè)正六邊形的邊長為a,由正六邊形的性質(zhì)及點P的坐標(biāo)可求得a的值,即可求得點M的坐標(biāo).
【詳解】解:連接PF,如圖,設(shè)正六邊形的邊長為a,
∵∠ABC=120°,
∴∠ABO=60°,
∵∠AOB=90°,
∴∠BAO=30°,
∴OB=12a,OA=3a2,
∴AC=CE=3a,OF=OB+BF=3a2,
∵點P的坐標(biāo)為-23,3,
∴3a2=3,
即a=2;
∴OE=OC+CE=33a2=33,EM=2,
∴點M的坐標(biāo)為33,-2.
故選:A.
【點睛】本題考查了坐標(biāo)與圖形,正六邊形的性質(zhì),勾股定理,含30度角直角三角形的性質(zhì)等知識,掌握這些知識是解題的關(guān)鍵.
2.(2022·河北·中考真題)如圖,將三角形紙片剪掉一角得四邊形,設(shè)△ABC與四邊形BCDE的外角和的度數(shù)分別為α,β,則正確的是( )
A.α-β=0B.α-β0D.無法比較α與β的大小
【答案】A
【分析】多邊形的外角和為360°,△ABC與四邊形BCDE的外角和均為360°,作出選擇即可.
【詳解】解:∵多邊形的外角和為360°,
∴△ABC與四邊形BCDE的外角和α與β均為360°,
∴α-β=0,
故選:A.
【點睛】本題考查多邊形的外角和定理,注意多邊形的外角和為360°是解答本題的關(guān)鍵.
3.(2020·山東德州·中考真題)如圖,小明從A點出發(fā),沿直線前進8米后向左轉(zhuǎn)45°,再沿直線前進8米,又向左轉(zhuǎn)45°……照這樣走下去,他第一次回到出發(fā)點A時,共走路程為( )
A.80米B.96米C.64米D.48米
【答案】C
【分析】根據(jù)多邊形的外角和即可求出答案.
【詳解】解:根據(jù)題意可知,他需要轉(zhuǎn)360÷45=8次才會回到原點,所以一共走了8×8=64米.
故選:C.
【點睛】本題主要考查了利用多邊形的外角和定理求多邊形的邊數(shù).任何一個多邊形的外角和都是360°.
4.(2022·湖南常德·中考真題)剪紙片:有一張長方形的紙片,用剪刀沿一條不過任何頂點的直線將其剪成了2張紙片;從這2張中任選一張,再用剪刀沿一條不過任何頂點的直線將其剪成了2張紙片,這樣共有3張紙片:從這3張中任選一張,再用剪刀沿一條不過任何頂點的直線將其剪成了2張紙片,這樣共有4張紙片;……;如此下去,若最后得到10張紙片,其中有1張五邊形紙片,3張三角形紙片,5 張四邊形紙片,則還有一張多邊形紙片的邊數(shù)為 .
【答案】6
【分析】根據(jù)多邊形的內(nèi)角和進行即可求解.
【詳解】解:根據(jù)題意用剪刀沿一條不過任何頂點的直線將其剪成了2張紙片,則每剪一次,所有的多邊形的內(nèi)角和增加360°,
10張紙片,則剪了9次,其中有1張五邊形紙片,3張三角形紙片,5 張四邊形紙片,設(shè)還有一張多邊形紙片的邊數(shù)為n,
∴5-2×180°+3×180°+4-2×180°×5+n-2×180°=360°+360°×9,
解得n=6.
故答案為:6.
【點睛】本題考查了多邊形內(nèi)角和公式,理解題意是解題的關(guān)鍵.
5.(2023·河北·中考真題)將三個相同的六角形螺母并排擺放在桌面上,其俯視圖如圖1,正六邊形邊長為2且各有一個頂點在直線l上,兩側(cè)螺母不動,把中間螺母抽出并重新擺放后,其俯視圖如圖2,其中,中間正六邊形的一邊與直線l平行,有兩邊分別經(jīng)過兩側(cè)正六邊形的一個頂點.則圖2中
(1)∠α= 度.
(2)中間正六邊形的中心到直線l的距離為 (結(jié)果保留根號).
【答案】 30 23
【分析】(1)作圖后,結(jié)合正多邊形的外角的求法即可求解;
(2)表問題轉(zhuǎn)化為圖形問題,首先作圖,標(biāo)出相應(yīng)的字母,把正六邊形的中心到直線l的距離轉(zhuǎn)化為求ON=OM+BE,再根據(jù)正六邊形的特征及利用勾股定理及三角函數(shù),分別求出OM,BE即可求解.
【詳解】解:(1)作圖如下:
根據(jù)中間正六邊形的一邊與直線l平行及多邊形外角和,得∠ABC=60°,
∠A=∠α=90°-60°=30°,
故答案為:30;
(2)取中間正六邊形的中心為O,作如下圖形,
由題意得:AG∥BF,AB∥GF,BF⊥AB,
∴四邊形ABFG為矩形,
∴AB=GF,
∵∠BAC=∠FGH,∠ABC=∠GFH=90°,
∵Rt△ABC≌Rt△GFHSAS,
∴BC=FH,
在Rt△PDE中,DE=1,PE=3,
由圖1知AG=BF=2PE=23,
由正六邊形的結(jié)構(gòu)特征知:OM=12×23=3,
∵BC=12BF-CH=3-1,
∴AB=BCtan∠BAC=3-133=3-3,
∴BD=2-AB=3-1,
又∵DE=12×2=1,
∴BE=BD+DE=3,
∴ON=OM+BE=23
故答案為:23.
【點睛】本題考查了正六邊形的特征,勾股定理,含30度直角三角形的特征,全等三角形的判定性質(zhì),解直角三角形,解題的關(guān)鍵是掌握正六邊形的結(jié)構(gòu)特征.
題型03 利用平行四邊形的性質(zhì)與判定求解
平行四邊形的性質(zhì):1)對邊平行且相等; 2)對角相等、鄰角互補; 3)對角線互相平分;
4)平行四邊形是中心對稱圖形,但不是軸對稱圖形,平行四邊形的對角線的交點是平行四邊形的對稱中心.
【解題技巧】
1)平行四邊形相鄰兩邊之和等于周長的一半.
2)平行四邊形中有相等的邊、角和平行關(guān)系,所以經(jīng)常需結(jié)合三角形全等來解題.
3)過平行四邊形對稱中心的任一直線等分平行四邊形的面積及周長.
4)如圖①,AE平分∠BAD,則可利用平行線的性質(zhì)結(jié)合等角對等邊得到△ABE為等腰三角形,即AB=BE.
5)如圖②,已知點E為AD上一點,根據(jù)平行線間的距離處處相等,可得S△BEC=S△ABE+S△CDE.
6)如圖③,根據(jù)平行四邊形的面積的求法,可得AE·BC=AF·CD.
平行四邊形的判定定理:
①定義:兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形.
②一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形.
③兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形.
④兩組對角分別相等的四邊形是平行四邊形.
⑤對角線互相平分的四邊形是平行四邊形.
【解題技巧】
一般地,要判定一個四邊形是平行四邊形有多種方法,主要有以下三種思路:
1)當(dāng)已知條件中有關(guān)于所證四邊形的角時,可用“兩組對角分別相等的四邊形是平行四邊形”來證明;
2)當(dāng)已知條件中有關(guān)于所證四邊形的邊時,可選擇“兩組對邊分別相等的四邊形是平行四邊形”或“兩組對邊分別平行的四邊形是平行四邊形”或“有一組對邊平行且相等的四邊形是平行四邊形”來證明;
3)當(dāng)已知條件中有關(guān)于所證四邊形的對角線時,可選擇“對角線互相平分的四邊形是平行四邊形”來證明.
1.(2023·浙江湖州·中考真題)如圖,已知∠AOB,以點O為圓心,適當(dāng)長為半徑作圓弧,與角的兩邊分別交于C,D兩點,分別以點C,D為圓心,大于12CD長為半徑作圓弧,兩條圓弧交于∠AOB內(nèi)一點P,連接OP,過點P作直線PE∥OA,交OB于點E,過點P作直線PF∥OB,交OA于點F.若∠AOB=60°,OP=6cm,則四邊形PFOE的面積是( )
A.123cm2B.63cm2C.33cm2D.23cm2
【答案】B
【分析】過P作PM⊥OB于M,再判定四邊形PFOE為平行四邊形,再根據(jù)勾股定理求出邊和高,最后求出面積.
【詳解】解:過P作PM⊥OB于M,
由作圖得:OP平分∠AOB,
∴∠POB=∠AOP=12∠AOB=30°,
∴PM=12OP=3cm,
∴OM=OP2-PM2=33,
∵PE∥OA,PF∥OB,
∴四邊形PFOE為平行四邊形,∠EPO=∠POA=30°,
∴∠POE=∠OPE,
∴OE=PE,
設(shè)OE=PE=x,
在Rt△PEM中,PE2-MP2=EM2,
即:x2-32=33-x2,
解得:x=23,
∴S四邊形OEPF=OE·PM=23×3=63cm.
故選:B.
【點睛】本題考查了基本作圖,掌握平行四邊形的判定定理,勾股定理及平行四邊形的面積公式是解題的關(guān)鍵.
2.(2023·西藏·中考真題)如圖,兩張寬為3的長方形紙條疊放在一起,已知∠ABC=60°,則陰影部分的面積是( )
A.92B.33C.932D.63
【答案】D
【分析】首先過點B作BE⊥AD于點E,BF⊥CD于點F,由題意可得四邊形ABCD是平行四邊形,繼而求得AB=BC的長,判定四邊形ABCD是菱形,則可求得答案.
【詳解】過點B作BE⊥AD于點E,BF⊥CD于點F,
根據(jù)題意得:AD∥BC,AB∥CD,BE=BF=3,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∵∠ABC=∠ADC=60°,
∴∠ABE=∠CBF=30°,
∴AB=2AE,BC=2CF,
∵AB2=AE2+BE2,BE=3,
∴AB=23,
同理: BC=23,
∴AB=BC,
∴四邊形ABCD是菱形,
∴AD=23,
∴S菱形ABCD=AD×BE=63.
故選:D.
【點睛】此題考查了平行四邊形的判定與性質(zhì),菱形的判定與性質(zhì),勾股定理,含30°角的直角三角形的性質(zhì)等知識,解題關(guān)鍵在于掌握菱形判定定理和作輔助線.
3.(2023·江蘇徐州·中考真題)【閱讀理解】如圖1,在矩形ABCD中,若AB=a,BC=b,由勾股定理,得AC2=a2+b2,同理BD2=a2+b2,故AC2+BD2=2a2+b2.
【探究發(fā)現(xiàn)】如圖2,四邊形ABCD為平行四邊形,若AB=a,BC=b,則上述結(jié)論是否依然成立?請加以判斷,并說明理由.
【拓展提升】如圖3,已知BO為△ABC的一條中線,AB=a,BC=b,AC=c.求證:BO2=a2+b22-c24.
【嘗試應(yīng)用】如圖4,在矩形ABCD中,若AB=8,BC=12,點P在邊AD上,則PB2+PC2的最小值為_______.
【答案】探究發(fā)現(xiàn):結(jié)論依然成立,理由見解析;拓展提升:證明見解析;嘗試應(yīng)用:200
【分析】探究發(fā)現(xiàn):作AE⊥BC于點E,作DF⊥BC交BC的延長線于點F,則∠AEB=∠CFD=90°,證明Rt△ABE≌Rt△DCFHL,BE=CF,利用勾股定理進行計算即可得到答案;
拓展提升:延長BO到點C,使OD=BO,證明四邊形ABCD是平行四邊形,由【探究發(fā)現(xiàn)】可知,AC2+BD2=2AB2+BC2,則c2+2BO2=2a2+b2,得到c2+4BO2=2a2+b2,即可得到結(jié)論;
嘗試應(yīng)用:由四邊形ABCD是矩形,AB=8,BC=12,得到AB=CD=8,BC=AD=12,∠A=∠D=90°,設(shè)AP=x,PD=12-x,由勾股定理得到PB2+PC2=2x-62+200,根據(jù)二次函數(shù)的性質(zhì)即可得到答案.
【詳解】探究發(fā)現(xiàn):結(jié)論依然成立,理由如下:
作AE⊥BC于點E,作DF⊥BC交BC的延長線于點F,則∠AEB=∠CFD=90°,
∵四邊形ABCD為平行四邊形,若AB=a,BC=b,
∴AB=DC=a,AD∥BC,AD=BC=b,
∵AE⊥BC,DF⊥BC,
∴AE=DF,
∴Rt△ABE≌Rt△DCFHL,
∴BE=CF,
∴AC2+BD2=AE2+CE2+BF2+DF2
=AB2-BE2+BC-BE2+BC+CF2+DF2
=AB2-BE2+BC2-2BC?BE+BE2+BC2+2BC?BE+BE2+AE2
=AB2+BC2+BC2+BE2+AE2
=AB2+BC2+BC2+AB2
=2AB2+BC2
=2a2+b2;
拓展提升:延長BO到點C,使OD=BO,
∵BO為△ABC的一條中線,
∴OA=CO,
∴四邊形ABCD是平行四邊形,
∵AB=a,BC=b,AC=c.
∴由【探究發(fā)現(xiàn)】可知,AC2+BD2=2AB2+BC2,
∴c2+2BO2=2a2+b2,
∴c2+4BO2=2a2+b2,
∴BO2=a2+b22-c24;
嘗試應(yīng)用:∵四邊形ABCD是矩形,AB=8,BC=12,
∴AB=CD=8,BC=AD=12,∠A=∠D=90°,
設(shè)AP=x,則PD=AD-AP=12-x,
∴PB2+PC2=AP2+AB2+PD2+CD2=x2+82+12-x2+82
=2x2-24x+272=2x-62+200,
∵2>0,
∴拋物線開口向上,
∴當(dāng)x=6時,PB2+PC2的最小值是200
故答案為:200
【點睛】此題考查了二次函數(shù)的應(yīng)用、勾股定理、平行四邊形的判定和性質(zhì)、矩形的性質(zhì)等知識,熟練掌握勾股定理和數(shù)形結(jié)合是解題的關(guān)鍵.
4.(2023·貴州·中考真題)如圖,在Rt△ABC中,∠C=90°,延長CB至D,使得BD=CB,過點A,D分別作AE∥BD,DE∥BA,AE與DE相交于點E.下面是兩位同學(xué)的對話:
(1)請你選擇一位同學(xué)的說法,并進行證明;
(2)連接AD,若AD=52,CBAC=23,求AC的長.
【答案】(1)見解析
(2)32
【分析】(1)選擇小星的說法,先證四邊形AEDB是平行四邊形,推出AE=BD,再證明四邊形AEBC是矩形,即可得出BE⊥CD;選擇小紅的說法,根據(jù)四邊形AEBC是矩形,可得CE=AB,根據(jù)四邊形AEDB是平行四邊形,可得DE=AB,即可證明CE=DE;
(2)根據(jù)BD=CB,CBAC=23可得CD=43AC,再用勾股定理解Rt△ACD即可.
【詳解】(1)證明:①選擇小星的說法,證明如下:
如圖,連接BE,
∵ AE∥BD,DE∥BA,
∴四邊形AEDB是平行四邊形,
∴ AE=BD,
∵ BD=CB,
∴ AE=CB,
又∵ AE∥BD,點D在CB的延長線上,
∴ AE∥CB,
∴四邊形AEBC是平行四邊形,
又∵ ∠C=90°,
∴四邊形AEBC是矩形,
∴ BE⊥CD;
②選擇小紅的說法,證明如下:
如圖,連接CE,BE,
由①可知四邊形AEBC是矩形,
∴ CE=AB,
∵四邊形AEDB是平行四邊形,
∴ DE=AB,
∴ CE=DE.
(2)解:如圖,連接AD,
∵ BD=CB,CBAC=23,
∴ CDAC=2CBAC=43,
∴ CD=43AC,
在Rt△ACD中,AD2=CD2+AC2,
∴ 522=43AC2+AC2,
解得AC=32
即AC的長為32.
【點睛】本題考查平行四邊形的判定與性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理等,解題的關(guān)鍵是掌握平行四邊形和矩形的判定方法.
題型04 利用平行四邊形的性質(zhì)與判定解決多結(jié)論問題
1.(2022·山東泰安·中考真題)如圖,平行四邊形ABCD的對角線AC,BD相交于點O.點E為BC的中點,連接EO并延長交AD于點F,∠ABC=60°,BC=2AB.下列結(jié)論:①AB⊥AC;②AD=4OE;③四邊形AECF是菱形;④S△BOE=14S△ABC.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.4B.3C.2D.1
【答案】A
【分析】通過判定ΔABE為等邊三角形求得∠BAE=60°,利用等腰三角形的性質(zhì)求得∠EAC=30°,從而判斷①;利用有一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形判斷③,然后結(jié)合菱形的性質(zhì)和含30°直角三角形的性質(zhì)判斷②;根據(jù)三角形中線的性質(zhì)判斷④.
【詳解】解:∵點E為BC的中點,
∴BC=2BE=2CE,
又∵BC=2AB,
∴AB=BE,
∵∠ABC=60°,
∴ΔABE是等邊三角形,
∴∠BAE=∠BEA=60°,
∴∠EAC=∠ECA=30°,
∴∠BAC=∠BAE+∠EAC=90°,
即AB⊥AC,故①正確;
在平行四邊形ABCD中,AD//BC,AD=BC,AO=CO,
∴∠CAD=∠ACB,
在ΔAOF和ΔCOE中,
∠CAD=∠ACBOA=OC∠AOF=∠COE,
∴ΔAOF?ΔCOE(ASA),
∴AF=CE,
∴四邊形AECF是平行四邊形,
又∵AB⊥AC,點E為BC的中點,
∴AE=CE,
∴平行四邊形AECF是菱形,故③正確;
∴AC⊥EF,
在RtΔCOE中,∠ACE=30°,
∴OE=12CE=14BC=14AD,故②正確;
在平行四邊形ABCD中,OA=OC,
又∵點E為BC的中點,
∴SΔBOE=12SΔBOC=14SΔABC,故④正確;
綜上所述:正確的結(jié)論有4個,
故選:A.
【點睛】本題考查平行四邊形的性質(zhì),等邊三角形的判定和性質(zhì),菱形的判定和性質(zhì),含30°的直角三角形的性質(zhì),掌握菱形的判定是解題關(guān)鍵.
2.(2021·山東泰安·中考真題)如圖,在平行四邊形ABCD中,E是BD的中點,則下列四個結(jié)論:①AM=CN;②若MD=AM,∠A=90°,則BM=CM;③若MD=2AM,則S△MNC=S△BNE;④若AB=MN,則△MFN與△DFC全等.其中正確結(jié)論的個數(shù)為( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】D
【分析】依次分析各選項,進行推理論證即可;其中①可通過證明△DME≌△BNEAAS,進一步轉(zhuǎn)換后可以得到結(jié)論,②可先得到該平行四邊形是矩形,利用矩形的性質(zhì)等得到MN垂直平分BC,即可完成求證,③可以先證明兩個三角形的共線邊上的高的關(guān)系,再利用三角形面積公式即可完成證明,④可以先證明△MND≌△DCMSAS后可進一步證明△MNF≌△DCFAAS,即可完成求證.
【詳解】解:∵平行四邊形ABCD中,E是BD的中點,
∴BE=DE,AD//BC,AD=BC,
∴∠MDE=∠NBE,∠DME=∠BNE,
∴△DME≌△BNEAAS,
∴DM=BN,
∴AM=CN,
故①正確;
若∠A=90°,
則平行四邊形ABCD是矩形,
由矩形的對角線相等,而點E是矩形的對角線的交點可知,
E點到B、C兩點的距離相等,
∴E點在BC的垂直平分線上,
由MD=AM,可得BN=CN,
所以N點是BC的中點,
∴MN垂直平分BC,
∴BM=CM,
故②正確;
若MD=2AM,則BN=2CN,
如圖1,分別過D、E兩點向BC作垂線,垂足分別為Q點和P點,
∵E點是BD中點,
∴DQ=2EP,
∵S△MNC=12CN?DQ=12CN?2EP=CN?EP,
S△BNE=12BN?EP=12×2CN?EP=CN?EP
∴S△MNC=S△BNE,
故③正確;
若AB=MN,
因為AB=DC,
所以DC=MN,
分別過N、C兩點向AD作垂線,垂足分別為H、K,
由平行線間的距離處處相等可知:NH=CK,
∴Rt△NHM≌Rt△CKDHL,
∴∠NMD=∠MDC,
∴△MND≌△DCMSAS,
∴∠MND=∠DCM,
又∵∠NFM=∠CFD,
∴△MNF≌△DCFAAS,
故④正確;
故選:D.
【點睛】本題綜合考查了平行四邊形的性質(zhì)、矩形的判定與性質(zhì)、線段的垂直平分線的判定與性質(zhì)、全等三角形的判定與性質(zhì)等內(nèi)容,解決本題的關(guān)鍵是牢記相關(guān)概念與性質(zhì),能熟練運用全等三角形的判定與性質(zhì)進行角或邊之間關(guān)系的轉(zhuǎn)化等,本題對推理分析能力要求較高,屬于中等難度偏上的題目,對學(xué)生的綜合分析能力有一定的要求.
3.(2021·四川南充·中考真題)如圖,在矩形ABCD中,AB=15,BC=20,把邊AB沿對角線BD平移,點A',B'分別對應(yīng)點A,B.給出下列結(jié)論:①順次連接點A',B',C,D的圖形是平行四邊形;②點C到它關(guān)于直線AA'的對稱點的距離為48;③A'C-B'C的最大值為15;④A'C+B'C的最小值為917.其中正確結(jié)論的個數(shù)是( )
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】C
【分析】根據(jù)平移的性質(zhì)和平行四邊形的判定方法判斷①,再利用等積法得出點C到BD的距離,從而對②做出判斷,再根據(jù)三角形的三邊關(guān)系判斷③,如圖,作D關(guān)于AA'的對稱點D',DD'交AA'于M, 連接BD',過D'作D'N⊥BC于N, 分別交AM,BD于K,H, 證明D'C 是最小值時的位置,再利用勾股定理求解D'C,對④做出判斷.
【詳解】解:由平移的性質(zhì)可得AB//A'B'
且AB=A'B'
∵四邊形ABCD為矩形
∴AB//CD,AB=CD=15
∴A'B'//CD且A'B'=CD
∴四邊形A'B'CD為平行四邊形,
當(dāng)點B'與D重合時,四邊形不存在,
故①錯誤
在矩形ABCD中,BD=AB2+AD2=152+202=25
過A作AM⊥BD,CN⊥BD,則AM=CN
∴S△ABD=12AB·CD=12 BD·AM
∴AM=CN=15×2025=12
∴點C到AA'的距離為24
∴點C到它關(guān)于直線AA'的對稱點的距離為48
∴故②正確
∵A'C-B'C≤A'B'
∴當(dāng)A',B',C在一條直線時A'C-B'C最大,
此時B'與D重合
∴A'C-B'C的最大值=A'B'=15
∴故③正確,
如圖,作D關(guān)于AA'的對稱點D',DD'交AA'于M, 連接BD',過D'作D'N⊥BC于N, 分別交AM,BD于K,H,
則AB//A'B'//KH,AB=KH=15, KM為△D'HD的中位線, BD⊥DD',
∴D'K=HK=15,
由?A'B'CD可得B'C=A'D,
∴B'C=A'D=A'D',
∴A'C+B'C=A'C+A'D'=D'C, 此時最小,
由②同理可得:DM=D'M=12,
∵tan∠DBC=DCBC=1520=34=HNBN,
設(shè)HN=3x, 則BN=4x,
由勾股定理可得:DD'2+BD2=BD'2=BN2+D'N2,
∴252+242=(30+3x)2+(4x)2,
整理得:25x2+180x-301=0,
∴(5x-7)(5x+43)=0,
解得:x1=75,x2=-435(負根舍去),
∴NC=20-4x=725,D'N=1715,
∴D'C=(725)2+(1715)2=917,
∴故④正確
故選C.
【點睛】本題主要考查了平行四邊形的判定,矩形的性質(zhì)以及平移的性質(zhì),銳角三角函數(shù)的應(yīng)用等知識點,熟練掌握相關(guān)的知識是解題的關(guān)鍵.
4.(2023·湖北·中考真題)如圖,△BAC,△DEB和△AEF都是等腰直角三角形,∠BAC=∠DEB=∠AEF=90°,點E在△ABC內(nèi),BE>AE,連接DF交AE于點G,DE交AB于點H,連接CF.給出下面四個結(jié)論:①∠DBA=∠EBC;②∠BHE=∠EGF;③AB=DF;④AD=CF.其中所有正確結(jié)論的序號是 .
【答案】①③④
【分析】由題意易得AB=AC,∠ABC=45°=∠DBE,AE=EF,DE=BE,∠DEB=∠AEF=∠BAC=90°,則可證△AEB≌△FEDSAS,然后根據(jù)全等三角形的性質(zhì)及平行四邊形的性質(zhì)與判定可進行求解.
【詳解】解:∵△BAC,△DEB和△AEF都是等腰直角三角形,
∴AB=AC,∠ABC=45°=∠DBE,AE=EF,DE=BE,∠DEB=∠AEF=∠BAC=90°,
∵∠DBA=∠DBE-∠ABE,∠EBC=∠ABC-∠ABE,∠AEB=∠AED+∠DEB,∠FED=∠AEF+∠AED,
∴∠DBA=∠EBC,∠AEB=∠FED,故①正確;
∴△AEB≌△FEDSAS,
∴AB=DF=AC,∠ABE=∠FDE,∠BAE=∠DFE,故③正確;
∵∠ABE+∠BHE=90°,∠EFD+∠EGF=90°,∠BAE+∠EAC=90°,BE>AE,
∴∠BHE≠∠EGF,∠EGF=∠EAC;故②錯誤;
∴DF∥AC,
∵DF=AC,
∴四邊形ADFC是平行四邊形,
∴AD=CF,故④正確;
故答案為①③④.
【點睛】本題主要考查全等三角形的性質(zhì)與判定、等腰直角三角形的性質(zhì)及平行四邊形的性質(zhì)與判定,熟練掌握全等三角形的性質(zhì)與判定、等腰直角三角形的性質(zhì)及平行四邊形的性質(zhì)與判定是解題的關(guān)鍵.
題型05 構(gòu)建三角形中位線解決問題
構(gòu)造三角形中位線的常用方法:
1)連接兩點構(gòu)造三角形中位線;
2) 已知中點,取另一條線段的中點構(gòu)造中位線.
3) 利用角平分線+垂直構(gòu)造三角形的中位線.
1.(2020·山東泰安·中考真題)如圖,點A,B的坐標(biāo)分別為A(2,0),B(0,2),點C為坐標(biāo)平面內(nèi)一點,BC=1,點M為線段AC的中點,連接OM,則OM的最大值為( )
A.2+1B.2+12C.22+1D.22-12
【答案】B
【分析】如圖所示,取AB的中點N,連接ON,MN,根據(jù)三角形的三邊關(guān)系可知OM<ON+MN,則當(dāng)ON與MN共線時,OM= ON+MN最大,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)以及三角形的中位線即可解答.
【詳解】解:如圖所示,取AB的中點N,連接ON,MN,三角形的三邊關(guān)系可知OM<ON+MN,則當(dāng)ON與MN共線時,OM= ON+MN最大,
∵A(2,0),B(0,2),
則△ABO為等腰直角三角形,
∴AB=OA2+OB2=22,N為AB的中點,
∴ON=12AB=2,
又∵M為AC的中點,
∴MN為△ABC的中位線,BC=1,
則MN=12BC=12,
∴OM=ON+MN=2+12,
∴OM的最大值為2+12
故答案選:B.
【點睛】本題考查了等腰直角三角形的性質(zhì)以及三角形中位線的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是確定當(dāng)ON與MN共線時,OM= ON+MN最大.
2.(2023·廣西·中考真題)如圖,在邊長為2的正方形ABCD中,E,F(xiàn)分別是BC,CD上的動點,M,N分別是EF,AF的中點,則MN的最大值為 .
【答案】2
【分析】首先證明出MN是△AEF的中位線,得到MN=12AE,然后由正方形的性質(zhì)和勾股定理得到AE=AB2+BE2=4+BE2,證明出當(dāng)BE最大時,AE最大,此時MN最大,進而得到當(dāng)點E和點C重合時,BE最大,即BC的長度,最后代入求解即可.
【詳解】如圖所示,連接AE,
∵M,N分別是EF,AF的中點,
∴MN是△AEF的中位線,
∴MN=12AE,
∵四邊形ABCD是正方形,
∴∠B=90°,
∴AE=AB2+BE2=4+BE2,
∴當(dāng)BE最大時,AE最大,此時MN最大,
∵點E是BC上的動點,
∴當(dāng)點E和點C重合時,BE最大,即BC的長度,
∴此時AE=4+22=22,
∴MN=12AE=2,
∴MN的最大值為2.
故答案為:2.
【點睛】此題考查了正方形的性質(zhì),三角形中位線的性質(zhì),勾股定理等知識,解題的關(guān)鍵是熟練掌握以上知識點.
3.(2021·天津·中考真題)如圖,正方形ABCD的邊長為4,對角線AC,BD相交于點O,點E,F(xiàn)分別在BC,CD的延長線上,且CE=2,DF=1,G為EF的中點,連接OE,交CD于點H,連接GH,則GH的長為 .
【答案】132
【分析】先作輔助線構(gòu)造直角三角形,求出CH和MG的長,再求出MH的長,最后利用勾股定理求解即可.
【詳解】解:如圖,作OK⊥BC,垂足為點K,
∵正方形邊長為4,
∴OK=2,KC=2,
∴KC=CE,
∴CH是△OKE的中位線
∴CH=12OK=1,
作GM⊥CD,垂足為點M,
∵G點為EF中點,
∴GM是△FCE的中位線,
∴GM=12CE=1,MC=12FC=12CD+DF=12×4+1=52,
∴MH=MC-HC=52-1=32,
在Rt△MHG中,GH=MH2+MG2=322+12=132,
故答案為:132.
【點睛】本題綜合考查了正方形的性質(zhì)、三角形中位線定理、勾股定理等內(nèi)容,解決本題的關(guān)鍵是能作出輔助線構(gòu)造直角三角形,得到三角形的中位線,利用三角形中位線定理求出相應(yīng)線段的長,利用勾股定理解直角三角形等.
4.(2023·山東煙臺·中考真題)如圖,點C為線段AB上一點,分別以AC,BC為等腰三角形的底邊,在AB的同側(cè)作等腰△ACD和等腰△BCE,且∠A=∠CBE.在線段EC上取一點F,使EF=AD,連接BF,DE.
(1)如圖1,求證:DE=BF;
(2)如圖2,若AD=2,BF的延長線恰好經(jīng)過DE的中點G,求BE的長.
【答案】(1)見解析
(2)BE=2+22.
【分析】(1)證明CD∥BE,推出∠DCE=∠BEF,利用SAS證明△DCE≌△FEB即可證明結(jié)論成立;
(2)取CE的中點H,連接GH,證明GH是△FCD的中位線,設(shè)BE=a,則FH=12a-2,證明△FGH∽△FBE,得到GHBE=FHEF,即a2-4a-4=0,解方程即可求解.
【詳解】(1)證明:∵等腰△ACD和等腰△BCE,
∴AD=CD,EC=EB,∠A=∠DCA,
∵∠A=∠CBE,
∴∠DCA=∠CBE,
∴CD∥BE,
∴∠DCE=∠BEF,
∵EF=AD,
∴EF=CD,
在△DCE和△FEB中,CD=EF∠DCE=∠FEBEC=EB,
∴△DCE≌△FEBSAS,
∴DE=BF;
(2)解:取CE的中點H,連接GH,
∵點G是DE的中點,
∴GH是△FCD的中位線,
∴GH=12CD=12AD=1,GH∥CD,
設(shè)BE=a,則CH=EH=12CE=12BE=12a,
∵EF=AD=2,
∴FH=12a-2,
∵CD∥BE,
∴GH∥BE,
∴△FGH∽△FBE,
∴GHBE=FHEF,即1a=12a-22,
整理得a2-4a-4=0,
解得a=2+22(負值已舍),
經(jīng)檢驗a=2+22是所列方程的解,且符合題意,
∴BE=2+22.
【點睛】本題考查了相似三角形的判定和性質(zhì),解一元二次方程,三角形中位線定理,全等三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是靈活運用所學(xué)知識解決問題.
多邊形的定義:在平面中,由一些線段首尾順次相接組成的封閉圖形叫做多邊形.
多邊形的對角線:連接多邊形不相鄰的兩個頂點的線段叫做多邊形的對角線.
多邊形對角線條數(shù):從n邊形的一個頂點可以引(n-3)條對角線,并且這些對角線把多邊形分成了(n–2)
個三角形,n邊形的對角線條數(shù)為n(n-3)2
正多邊形的相關(guān)概念
正多邊形的常用公式
【解題思路】正多邊形與圓的計算問題:正n邊形的外接圓半徑和邊心距把正n邊形分成2n個全等的直角三角形,而每個直角三角形都集中地反映了這個正n邊形各元素間的關(guān)系,故可以把正n邊形的計算轉(zhuǎn)化為解直角三角形,再利用勾股定理即可完成計算.
1.(2022·北京平谷·一模)2021年3月考古人員在山西泉陽發(fā)現(xiàn)目前中國規(guī)模最大、保存最完好的戰(zhàn)國水井,井壁由等長的柏木按原始榫卯結(jié)構(gòu)相互搭接呈閉合的正九邊形逐層壘砌,關(guān)于正九邊形下列說法錯誤的是( )
A.它是軸對稱圖形B.它是中心對稱圖形
C.它的外角和是360°D.它的每個內(nèi)角都是140°
【答案】B
【分析】根據(jù)軸對稱與中心對稱的定義可判斷A、B的正誤;根據(jù)正多邊形的外角和為360°可判斷C的正誤;根據(jù)正n邊形的內(nèi)角為180°n-2n可判斷D的正誤.
【詳解】解:由題意知正九邊形是軸對稱圖形,不是中心對稱圖形
∴A正確,B錯誤;
由正多邊形的外角和為360°可知正九邊形的外角和為360°
∴C正確;
由正n邊形的內(nèi)角為180°n-2n,可得180°×9-29=140°
∴D正確;
故選B.
【點睛】本題考查了正多邊形的內(nèi)角、外角和,軸對稱,中心對稱.解題的關(guān)鍵在于熟練掌握正多邊形的內(nèi)角、外角與對稱性.
2.(2023·河北衡水·二模)圖中表示被撕掉一塊的正n邊形紙片,若a⊥b,則n的值是( )
A.6B.8C.10D.12
【答案】B
【分析】延長a、b交于點E,根據(jù)得到,于是可以得到正多邊形的一個外角為45°,進而可得正多邊形的邊數(shù).
【詳解】解:如圖,延長a ,b交于點E,
∵a⊥b,
∴∠ABC=90°,
∴正多邊形的一個外角為180°-90°2=45°,
∴n=360°45°=8.
故選:B.
【點睛】本題主要考查多邊形的內(nèi)角和外角和,掌握相關(guān)定義是解題的關(guān)鍵.
3.(2023·河南南陽·三模)如圖,?OABC的頂點O0,0,A4,0,點E5,1是邊AB的中點,則對角線AC,OB的交點D的坐標(biāo)為( )
A.3,1B.4,1C.1,3D.2,1
【答案】A
【分析】根據(jù)題意易得OA=4,再證明DE為△OAB的中位線,結(jié)合中位線的性質(zhì)求得DE=12OA=2,即可獲得答案.
【詳解】解:∵O0,0,A4,0,
∴OA=4,
∵四邊形OABC為平行四邊形,對角線AC,OB的交點為D,
∴OD=BD,
又∵點E是邊AB的中點,
∴DE∥OA,且DE=12OA=2,
∵點E5,1,
∴點D的坐標(biāo)為3,1.
故選:A.
【點睛】本題主要考查了坐標(biāo)與圖形、平行四邊形的性質(zhì)、三角形中位線的性質(zhì)等知識,熟練掌握相關(guān)知識并靈活運用是解題關(guān)鍵.
4.(2023·河北保定·二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,按下列條件得到的四邊形EFGH不一定是平行四邊形的是( )
A. EG,F(xiàn)H是過對角線交點的兩條線段
B. E,F(xiàn),G,H是四邊形各邊中點
C. EF⊥BC,GH⊥AD
D. AF,BH,CH,DF是角平分線
【答案】C
【分析】利用全等三角形的判定和性質(zhì)、平行四邊形的判定和性質(zhì)來證明即可.
【詳解】解:A、如圖,設(shè)AC與BD相交于點O,
∵ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,OA=OC,
∴∠EAC=∠GCA,
∵∠AOE=∠COG,,
∴△AOE≌△COG,
∴OE=OG,
同理OH=OF,
∴四邊形EFGH是平行四邊形,故A不符合題意.
B、如圖,連接AC,
∵E,F(xiàn),G,H是四邊形各邊中點,
EF=GH,且EF∥GH,
∴四邊形EFGH是平行四邊形,故B不符合題意;
C、由于所給已知條件只有角的關(guān)系,三角形邊之間沒有等量關(guān)系,不能證明三角形全等或邊之間平行,也就無法證明四邊形EFGH是平行四邊形,故C符合題意;
D、∵AD∥BC,AF是角平分線,
∴∠AFB=∠FAD=∠BAF,
∴AB=BF,
同理DH=DC,
∵AD=BC,AB=CD,
∴AH=CF,
∵AFCH是平行四邊形,
即AF∥CH,
同理可證AE∥DG,
∴四邊形EFGH是平行四邊形,故D不符合題意.
故選:C.
【點睛】本題考查了全等三角形的判定和性質(zhì)、平行四邊形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握多種證明四邊形是平行四邊形方法.
5.(2023·河北衡水·二模)如圖,將一個平行四邊形分成16個一模一樣的小平行四邊形.若用顏料涂滿△ABC,至少需用完1瓶顏料,則將△DEF涂滿,至少需用完顏料的瓶數(shù)是( )
A.0.5B.1C.1.5D.2
【答案】B
【分析】根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)證明S△DEF=S△BCG=S△ABC即可得到答案.
【詳解】解:如圖所示,取格點G,連接BG,CG,
∵圖中是將一個平行四邊形分成16個一模一樣的小平行四邊形,
∴S△DEF=S△BCG,AG∥BC,
∴S△DEF=S△BCG=S△ABC,
∵用顏料涂滿△ABC,至少需用完1瓶顏料,
∴將△DEF涂滿,至少需用完顏料的瓶數(shù)是1瓶,
故選B.
【點睛】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),三角形面積,熟知同底等高的三角形面積相等是解題的關(guān)鍵.
6.(2022·浙江舟山·三模)如圖,△ABC、△DBE和△FGC均為正三角形,以點D,E,F(xiàn),G 在△ABC的各邊上,DE和FG相交于點H,若S四邊形ADHF=S△HGE,BC=a,BD=b,CF=c,則a,b,c 滿足的關(guān)系式為( )
A.a(chǎn)+c=2bB.b2+c2=a2C.b+c=aD.a(chǎn)=2bc
【答案】B
【分析】分別用含a,b,c的代數(shù)式表示S四邊形ADHF與S△HGE,根據(jù)S四邊形ADHF=S△HGE得到關(guān)于a,b,c關(guān)系式,化簡整理關(guān)系式即可.
【詳解】解: ∵ ∠EDB=∠A=60°,
∴ DE∥AF ,
同理:FG∥AB ,
∴四邊形ADHF為平行四邊形,
∵在△HGE中∠HGE=∠HEG=60°,
∴ △HGE為等邊三角形,
∵ GE=b+c-a,AD=a-b,AF=a-c,
∴ S?ADHF=AF?AD?sin60°=32a-ca-b
S△HGE=34b+c-a2
∴ 32a-ca-b=34b+c-a2,化簡可得:b2+c2=a2,
故選:B.
【點睛】本題綜合考查了平行四邊形及等邊三角形的判定與性質(zhì),關(guān)鍵是要會用含a,b,c的代數(shù)式分別表示平行四邊形和等邊三角形的面積,找到關(guān)系式,化簡整理得出結(jié)論.
7.(2023·河北石家莊·一模)如圖1,將兩條重合的線段繞一個公共端點沿逆時針和順時針方向分別旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)角為α,所得的兩條新線段夾角為β,以α為內(nèi)角,以圖中線段為邊作兩個正多邊形,正多邊形邊數(shù)為n.如圖2,當(dāng)α=120°時,得到兩個正六邊形.
(1)用含α的代數(shù)式表示β,β= ;
(2)邊數(shù)n,旋轉(zhuǎn)角α,夾角β的部分對應(yīng)值如表格所示,其中m= °;
(3)若β≤10°,則n的最小值是 .
【答案】 360°-2α 144 72
【分析】(1)由周角的含義建立方程即可;
(2)把α=108°代入(1)中的結(jié)論可得答案;
(3)由β≤10°,可得360°-2α≤10°,解得:α≥175°,利用多邊形的內(nèi)角和公式可得n-2·180n≥175,而n≥3且為整數(shù),從而可得答案.
【詳解】解:(1)由題意可得:2α+β=360°,
∴β=360°-2α,
故答案為:360°-2α.
(2)由題意可得:當(dāng)α=108°時,
∴m=β=360°-2×108°=144°,
故答案為:144;
(3)當(dāng)β≤10°,
∴360°-2α≤10°,解得:α≥175°,
∴n-2·180n≥175,而n≥3且為整數(shù),
∴n-2·180≥175n,
解得:n≥72,
∴n的最小值為:72.
故答案為:72.
【點睛】本題考查的是旋轉(zhuǎn)的性質(zhì),正多邊形的性質(zhì),利用正多邊形的性質(zhì)建立方程或不等式求解是解本題的關(guān)鍵.
8.(2023·吉林長春·三模)如圖①是15世紀藝術(shù)家阿爾布雷希特·丟勒利用正五邊形和菱形創(chuàng)作的鑲嵌圖案設(shè)計,圖②是鑲嵌圖案中的某一片段的放大圖,其中菱形的最小內(nèi)角為 度.
【答案】36
【分析】根據(jù)平面鑲嵌的定義,結(jié)合正五邊形的內(nèi)角,即可求解.
【詳解】解:正五邊形的每一個內(nèi)角為5-2×1805=108°
設(shè)菱形的最小內(nèi)角為x,根據(jù)題意得,
x+3×108=360
解得:x=36
故答案為:36.
【點睛】本題考查了正多邊形的內(nèi)角和公式,平面鑲嵌,熟練掌握平面鑲嵌的定義以及多邊形的內(nèi)角和公式是解題的關(guān)鍵.
9.(2023·江蘇南京·一模)如圖①,有一個圓柱形的玻璃杯,底面直徑AB是30cm,杯內(nèi)裝有一些溶液.如圖②,將玻璃杯繞點B傾斜,液面恰好到達容器頂端時,AB與水平線l的夾角為30°.則圖①中液面距離容器頂端 cm.
【答案】53
【分析】延長CD交l于點H,DE∥l,DH∥EB,則DEBH是平行四邊形,則△CDE≌△AHB,根據(jù)題意可得CM=MD=12CD=53,即可求解.
【詳解】解:如圖②所示,延長CD交l于點H,
∵如圖②,將玻璃杯繞點B傾斜,液面恰好到達容器頂端時,AB與水平線l的夾角為30°.
∴∠ABH=30°,AB=30
∴AH=33AB=103,
依題意,DE∥l,DH∥EB,則DEBH是平行四邊形
∴DE=HB,
∵CE=AB,∠CED=∠ABH=30°,
∴△CDE≌△AHB,
∴CD=AH=103,
過點DE的中點F作MN∥CE,則MN為原來液面,CM即為圖①中液面距離容器頂端的距離,
∴DFEF=DMCM=1,
即CM=MD=12CD=53,
故答案為:53.
【點睛】本題考查了含30度角的直角三角形的性質(zhì),平行線分線段成比例,勾股定理,熟練掌握以上知識是解題的關(guān)鍵.
10.(2023·遼寧撫順·二模)如圖,在平行四邊形ABCD中,AB=8,BC=6,E,F(xiàn)分別是BC上的動點,且EF=3,連接AE,AF,DE,DF,AE與DF相交于P,過點P作MN∥BC,交DE于M,交AF于N,當(dāng)E,F(xiàn)在BC上移動時,下列結(jié)論:①AP=2PE;②S△PAD=4S△PEF;③PM=PN=2;④S△PAF=S△PDE.其中正確的有 .(填序號)
【答案】①②③④
【分析】由AD∥BC,證明△EPF∽△APD,推出APPE=DPPF=ADEF=2,即可得到AP=2PE,S△PAD=4S△PEF,由平行間距離處處相等得到S△PAF=S△PDE,由MN∥BC,推出△DPM∽△DFE,△ANP∽△AFE,利用相似三角形的性質(zhì)即可得到PM=PN=2,據(jù)此即可判定.
【詳解】解:∵平行四邊形ABCD中,AB=8,BC=6,
∴AD=BC=6,AD∥BC,
∴△EPF∽△APD,
∵EF=3,
∴APPE=DPPF=ADEF=2,
∴AP=2PE,故①正確;
∴S△PAD=4S△PEF,故②正確;
∵AD∥BC,∴AD與BC之間的距離相等,
∴S△PAF=S△PDE,故④正確;
∵APPE=DPPF=2,即APAE=DPDF=23,
∵MN∥BC,
∴△DPM∽△DFE,△ANP∽△AFE,
∴APAE=PNEF=23,APAE=PMEF=23,
∴PNEF=PMEF=23,
∴PM=PN=2,故③正確;
綜上,①②③④都正確,
故答案為:①②③④.
【點睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),相似三角形的判定和性質(zhì),證明△EPF∽△APD是解題的關(guān)鍵.
11.(2023·陜西西安·模擬預(yù)測)定義:由n條線段首尾順次相接組成的封閉圖形叫做n邊形.相鄰兩邊組成的角叫做它的內(nèi)角,一邊和它鄰邊的延長線組成的角叫做它的外角.為了探究n邊形的外角和與內(nèi)角和的度數(shù),小華做了以下實驗:取若干張紙片,分別在紙片上畫出三角形、四邊形、五邊形等,順次延長各邊得到各個外角,然后沿著多邊形的邊和延長線將它剪開,將外角拼在一起,觀察圖形,并進行推理.
(1)實驗操作.
(2)歸納猜想.
(3)理解應(yīng)用.
一個多邊形的內(nèi)角和是外角和的1008倍,它是多少邊形?
【答案】(2)見解析;(3)這個多邊形是二零一八邊形
【分析】(2)利用實驗操作探究規(guī)律后即可解決問題;
(3)構(gòu)建方程,解方程即可解決問題;
【詳解】(2)解:由實驗操作可知,
(3)設(shè)這個多邊形的邊數(shù)為n.
由題意(n-2)180°=1008×360°,
解得n=2018.
答:這個多邊形是二零一八邊形.
【點睛】本題考查三角形內(nèi)角和定理、三角形外角的性質(zhì)等知識,解題的關(guān)鍵是學(xué)會從特殊到一般的探究規(guī)律的方法,屬于中考??碱}型.
12.(2023·吉林松原·三模)知識呈現(xiàn):
如圖①,在?ABCD中,∠ADC的平分線與AB相交于點E,求證:BE+BC=CD;
知識應(yīng)用:
(1)如圖②,在?ABCD中,點E在CD上,AE、BE分別平分∠BAD、∠ABC,若BC=2.5,BE=3,則AE=______;
(2)如圖③,在矩形ABCD中,AB=3,BC=2,點E為BC的中點,連接AE,作∠AEF=∠AEB,則cs∠FEC=______.
【答案】知識呈現(xiàn):證明見解析;知識應(yīng)用:(1)4;(2)45
【分析】知識呈現(xiàn):根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得AB=CD,AB∥CD,證明∠ADE=∠AED即可解答;
知識應(yīng)用:(1)根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)得AB∥CD,AD∥BC,AD=BC=2.5,AB=CD,證得AD=DE=BC=CE=2.5,再證明∠AEB=90°,然后根據(jù)勾股定理即可解答;
(2)過點F作FH⊥BC延長線于H,證得ABHF為矩形,得FH=AB=3,AF∥BH,再證明四邊形DCHF為矩形得DF=CH,設(shè)DF=a,則CH=a,在Rt△EFH中根據(jù)勾股定理求出a的值,即可解答.
【詳解】知識呈現(xiàn):證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB=CD,AB∥CD,
∴∠CDE=∠AED,
又∵DE是∠ADC的平分線,
∴∠ADE=∠CDE,
∴∠ADE=∠AED,
∴AD=AE.
∵AD=BC,
∴AE=BC,
∴BE+BC=BE+AE=AB=CD.
知識應(yīng)用:
(1)如圖②,
∵AE、BE分別平分∠BAD,∠ABC,
∴∠1=∠2,∠3=∠4,
∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴AB∥CD,AD∥BC,AD=BC=2.5,AB=CD,
∴∠1=∠5,∠3=∠6,
∴∠2=∠5,∠4=∠6,
∴AD=DE=BC=CE=2.5,
∴DC=DE+CE=5=AB,
∵AD∥BC,
∴∠1+∠2+∠3+∠4=180°,
∴2∠1+2∠3=180°,
∴∠1+∠3=90°,
∴∠AEB=90°,
在Rt△ABE中,AE=AB2-BE2=52-32=4,
故答案為:4.
(2)如圖③,
過點F作FH⊥BC延長線于H,
∴∠H=90°,
∵四邊形ABCD為矩形,
∴∠DAB=∠B=90°,AD=BD=2,∠ADC=∠DCB=90°,
∴∠DAB=∠B=∠H=90°,
∴四邊形ABHF為矩形,
∴FH=AB=3,AF∥BH,
∵∠ADC=∠DCB=90°,
∴∠FDC=∠DCH=∠H=90°,
∴四邊形DCHF為矩形,
∴DF=CH,
∵AF∥BH,
∴∠1=∠AEB,
∵∠AEB=∠AEF,
∴∠1=∠AEH,
∴AF=EF,
設(shè)DF=a,則CH=a,
∴AF=AD+DF=2+a=EF,
∵E為BC的中點,
∴BE=EC=12BC=12×2=1,
∴EH=EC+CH=1+a,
在Rt△EFH中,EF2=EH2+FH2,
∴2+a2=1+a2+32,
∴a=3,
∴EH=1+a=4,EF=2+a=5,
∴cs∠FEC=EHEF=45,
故答案為:45.
【點睛】本題考查了平行四邊形的性質(zhì),矩形的判定與性質(zhì),勾股定理,等腰三角形的判定,平行線的性質(zhì),以及解直角三角形,解題的關(guān)鍵是作出輔助線,構(gòu)造直角三角形.
13.(2023·陜西榆林·三模)在?ABCD中,∠ABC=45°,BC=2AB,E為CD上一點.
(1)如圖1,連接AC,求證:∠BAC=90°;
(2)如圖2,連接BE,過點C作CQ⊥BE于點Q,連接AQ.
①求∠AQB的度數(shù);
②如圖3,延長AQ交BC的延長線于點F,試判斷線段BE與AF有何數(shù)量關(guān)系?并說明理由.
【答案】(1)見解析
(2)①45°;②BE=2AF,見解析
【分析】(1),過點A作AM⊥BC于點M,則△ABM是等腰直角三角形,得出BM=AM=22AB.根據(jù)BC=2AB,推出BM=CM=AM.進而得出AM是BC的垂直平分線,即可求證;
(2)①連接AC,根據(jù)∠BQC=∠BAC=90°,推出A,B,C,Q四點共圓.則∠AQB=∠ACB=45°;②連接EF,得出∠DCF=∠ABC=45°.進而得出∠DCF=∠EQF=45°.則C,F(xiàn),E,Q四點共圓,得出∠CFQ=∠CEQ,由①知A,B,C,Q四點共圓,則∠CBE=∠CAF.推出△CBE∽△CAF,進而得出BEAF=BCAC=2,即可求解.
【詳解】(1)證明:如圖1,過點A作AM⊥BC于點M,
∵∠ABC=45°,
∴△ABM是等腰直角三角形,
∴BM=AM=22AB.
∵BC=2AB,
∴BC=2BM,則BM=CM=AM.
∵AM⊥BC,
∴AM是BC的垂直平分線,
∴AB=AC,
∴∠ACB=∠ABC=45°.
∴∠BAC=90°;
(2)解:①如圖2,連接AC,
由(1)得∠BAC=90°.
∵CQ⊥BE,
∴∠BQC=∠BAC=90°,
∴A,B,C,Q四點共圓.
∴∠AQB=∠ACB=45°;
②BE=2AF.
理由:如圖3,連接EF,
∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,
∴∠DCF=∠ABC=45°.
由①得∠AQE=45°,
∴∠EQF=∠AQB=45°.
∴∠DCF=∠EQF=45°.
∴C,F(xiàn),E,Q四點共圓.
∴∠CFQ=∠CEQ.
由①知A,B,C,Q四點共圓.
∴∠CBE=∠CAF.
∴△CBE∽△CAF.
∴BEAF=BCAC.
∵BC=2AB,由(1)知AB=AC.
∴BEAF=BCAC=2,
∴BE=2AF.
【點睛】本題主要考查了平行四邊形的性質(zhì),等腰直角三角形的性質(zhì)和判定,圓的內(nèi)接四邊形的判定,圓周角定理,相似三角形的判定和性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握同弧所對的圓周角相等,相似三角形對應(yīng)邊成比例.
考點二 特殊四邊形
題型01 利用矩形的性質(zhì)與判定求解
矩形的定義:有一個角是直角的平行四邊形叫做矩形.
矩形的性質(zhì):1)矩形具有平行四邊形的所有性質(zhì);
2)矩形的四個角都是直角;
3)對角線互相平分且相等;
4)矩形既是中心對稱圖形,也是軸對稱圖形.矩形的對稱中心是矩形對角線的交點;矩形有兩條對稱軸,矩形的對稱軸是過矩形對邊中點的直線;矩形的對稱軸過矩形的對稱中心.
【推論】1)在直角三角形中斜邊的中線,等于斜邊的一半.
2)直角三角形中,30度角所對應(yīng)的直角邊等于斜邊的一半.
矩形的判定:1) 有一個角是直角的平行四邊形是矩形;
2)對角線相等的平行四邊形是矩形;
3)有三個角是直角的四邊形是矩形.
【解題思路】要證明一個四邊形是矩形,首先要判斷四邊形是否為平行四邊形,若是,則需要再證明對角線相等或有一個角是直角;若不易判斷,則可通過證明有三個角是直角來直接證明.
1. 對于矩形的定義要注意兩點:a.是平行四邊形;b.有一個角是直角.
2. 定義說有一個角是直角的平行四邊形才是矩形,不要錯誤地理解為有一個角是直角的四邊形是矩形.
1.(2022·內(nèi)蒙古鄂爾多斯·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.
2.(2023·浙江寧波·中考真題)如圖,以鈍角三角形ABC的最長邊BC為邊向外作矩形BCDE,連結(jié)AE,AD,設(shè)△AED,△ABE,△ACD的面積分別為S,S1,S2,若要求出S-S1-S2的值,只需知道( )
A.△ABE的面積B.△ACD的面積C.△ABC的面積D.矩形BCDE的面積
【答案】C
【分析】過點A作FG∥BC,交EB的延長線于點F,DC的延長線于點G,易得:FG=BC,AF⊥BE,AG⊥CD,利用矩形的性質(zhì)和三角形的面積公式,可得S1+S2=12S矩形BCDE,再根據(jù)S=S△ABC+S矩形BCDE-S1-S2=S△ABC+12S矩形BCDE,得到S-S1-S2=S△ABC,即可得出結(jié)論.
【詳解】解:過點A作FG∥BC,交EB的延長線于點F,DC的延長線于點G,
∵矩形BCDE,
∴BC⊥BE,BC⊥CD,BE=CD,
∴FG⊥BE,FG⊥CD,
∴四邊形BFGC為矩形,
∴FG=BC,AF⊥BE,AG⊥CD,
∴S1=12BE?AF,S2=12CD?AG,
∴S1+S2=12BEAF+AG=12BE?BC=12S矩形BCDE,
又S=S△ABC+S矩形BCDE-S1-S2=S△ABC+12S矩形BCDE,
∴S-S1-S2=S△ABC+12S矩形BCDE-12S矩形BCDE=S△ABC,
∴只需要知道△ABC的面積即可求出S-S1-S2的值;
故選C.
【點睛】本題考查矩形的性質(zhì),求三角形的面積.解題的關(guān)鍵是得到S1+S2=12S矩形BCDE
3.(2023·江西·中考真題)如圖,在?ABCD中,∠B=60°,BC=2AB,將AB繞點A逆時針旋轉(zhuǎn)角α(0°
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