
專題十 四邊形
一、單選題
1.(2020·臺(tái)州)把一張寬為1cm的長(zhǎng)方形紙片ABCD折疊成如圖所示的陰影圖案,頂點(diǎn)A,D互相重合,中間空白部分是以E為直角頂點(diǎn),腰長(zhǎng)為2cm的等腰直角三角形,則紙片的長(zhǎng)AD(單位:cm)為(?? )
A.?7+3 ?????????????????????????????B.?7+4 ?????????????????????????????C.?8+3 ?????????????????????????????D.?8+4
2.(2020·臺(tái)州)下是關(guān)于某個(gè)四邊形的三個(gè)結(jié)論:①它的對(duì)角線相等;②它是一個(gè)正方形;③它是一個(gè)矩形.下列推理過(guò)程正確的是(?? )
A.?由②推出③,由③推出①????????????????????????????????????B.?由①推出②,由②推出③
C.?由③推出①,由①推出②????????????????????????????????????D.?由①推出③,由③推出②
3.(2020·臺(tái)州)如圖,已知線段AB,分別以A,B為圓心,大于 AB同樣長(zhǎng)為半徑畫(huà)弧,兩弧交于點(diǎn)C,D,連接AC,AD,BC,BD,CD,則下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(? )
A.?AB平分∠CAD???????????????????????B.?CD平分∠ACB???????????????????????C.?AB⊥CD???????????????????????D.?AB=CD
4.(2020·溫州)如圖,在△ABC中,∠A=40°,AB=AC,點(diǎn)D在AC邊上,以CB,CD為邊作 BCDE,則∠E的度數(shù)為(??? )
A.?40°???????????????????????????????????????B.?50°???????????????????????????????????????C.?60°???????????????????????????????????????D.?70°
5.(2020·湖州)四邊形具有不穩(wěn)定性,對(duì)于四條邊長(zhǎng)確定的四邊形,當(dāng)內(nèi)角度數(shù)發(fā)生變化時(shí),其形狀也會(huì)隨之改變,如圖,改變正方形ABCD的內(nèi)角,正方形ABCD變?yōu)榱庑蜛BC′D′,若∠D′AB=30°,則菱形ABC′D′的面積與正方形ABCD的面積之比是(?? )
A.?1???????????????????????????????????????B.????????????????????????????????????????C.????????????????????????????????????????D.?
6.(2020·金華·麗水)如圖,⊙O是等邊△ABC的內(nèi)切圓,分別切AB,BC,AC于點(diǎn)E,F(xiàn),D,P是 上一點(diǎn),則∠EPF的度數(shù)是(?? )
A.?65°???????????????????????????????????????B.?60°???????????????????????????????????????C.?58°???????????????????????????????????????D.?50°
7.(2020·金華·麗水)如圖,四個(gè)全等的直角三角形拼成“趙爽弦圖”,得到正方形ABCD與正方形EFGH.連結(jié)EG,BD相交于點(diǎn)O,BD與HC相交于點(diǎn)P.若GO=GP,則 的值是(?? )
A.??????????????????????????????????B.??????????????????????????????????C.??????????????????????????????????D.?
8.(2019·紹興)正方形ABCD的邊AB上有一動(dòng)點(diǎn)E,以EC為邊作矩形ECFG,且邊FG過(guò)點(diǎn)D,在點(diǎn)E從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中,矩形ECFG的面積( ??)
A.?先變大后變小???????????????????????B.?先變小后變大???????????????????????C.?一直變大???????????????????????D.?保持不變
二、填空題
9.(2020·衢州)如圖,將一把矩形直尺ABCD和一塊含30°角的三角板EFG擺放在平面直角坐標(biāo)系中,AB在x軸上,點(diǎn)G與點(diǎn)A重合,點(diǎn)F在AD上,三角板的直角邊EF交BC于點(diǎn)M。反比例函數(shù)y= (x>0)的圖象恰好經(jīng)過(guò)點(diǎn)F,M。若直尺的寬CD=3,三角板的斜邊FG=8 ,則k=________。
10.(2019·湖州)七巧板是我國(guó)祖先的一項(xiàng)卓越創(chuàng)造,被譽(yù)為“東方魔板”. 由邊長(zhǎng)為4√2的正方形ABCD可以制作一副如圖1所示的七巧板,現(xiàn)將這副七巧板在正方形EFGH內(nèi)拼成如圖2所示的“拼搏兔”造型(其中點(diǎn)Q、R分別與圖2中的點(diǎn)E、G重合,點(diǎn)P在邊EH上),則“拼搏兔”所在正方形EFGH的邊長(zhǎng)是________.
11.(2019·紹興)如圖,在直線AP上方有一個(gè)正方形ABCD,∠PAD=30°,以點(diǎn)B為圓心,AB長(zhǎng)為半徑作弧點(diǎn)A,與AP交于點(diǎn)A,M,分別以點(diǎn)A,M為圓心,AM長(zhǎng)為半徑作弧,兩弧交于點(diǎn)E,連結(jié)ED,則∠ADE的度數(shù)為_(kāi)_______?。
12.(2018·湖州)如圖,在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知拋物線y=ax2+bx(a>0)的頂點(diǎn)為C,與x軸的正半軸交于點(diǎn)A,它的對(duì)稱軸與拋物線y=ax2(a>0)交于點(diǎn)B.若四邊形ABOC是正方形,則b的值是________.
13.(2018·湖州)如圖,已知菱形ABCD,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O.若tan∠BAC= ,AC=6,則BD的長(zhǎng)是________.
14.(2018·寧波)如圖,在菱形ABCD中,AB=2,∠B是銳角,AE⊥BC于點(diǎn)E,M是AB的中點(diǎn),連結(jié)MD,ME.若∠EMD=90°,則cosB的值為_(kāi)_______。
15.(2018·寧波)如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,M是AB的中點(diǎn),P是BC邊上的動(dòng)點(diǎn),連結(jié)PM,以點(diǎn)P為圓心,PM長(zhǎng)為半徑作⊙P.當(dāng)⊙P與正方形ABCD的邊相切時(shí),BP的長(zhǎng)為_(kāi)_______。
16.(2018·溫州)如圖,直線 與 軸、 軸分別交于A,B兩點(diǎn),C是OB的中點(diǎn),D是AB上一點(diǎn),四邊形OEDC是菱形,則△OAE的面積為_(kāi)_______.
17.(2018·杭州)折疊矩形紙片ABCD時(shí),發(fā)現(xiàn)可以進(jìn)行如下操作:①把△ADE翻折,點(diǎn)A落在DC邊上的點(diǎn)F處,折痕為DE,點(diǎn)E在AB邊上;②把紙片展開(kāi)并鋪平;③把△CDG翻折,點(diǎn)C落在直線AE上的點(diǎn)H處,折痕為DG,點(diǎn)G在BC邊上,若AB=AD+2,EH=1,則AD=________。
18.(2018·紹興)等腰三角形ABC中,頂角A為40°,點(diǎn)P在以A為圓心,BC長(zhǎng)為半徑的圓上,且BP=BA,則∠PBC的度數(shù)為_(kāi)_______。
三、解答題
19.(2019·嘉興)如圖,在矩形 ABCD中,點(diǎn) E,F(xiàn) 在對(duì)角線BD.請(qǐng)?zhí)砑右粋€(gè)條件,使得結(jié)論“AE=CF”成立,并加以證明.
20.(2018·衢州)如圖,在?ABCD中,AC是對(duì)角線,BE⊥AC,DF⊥AC,垂足分別為點(diǎn)E,F(xiàn)。
求證:AE=CF。
四、作圖題
21.(2020·衢州)如圖,在5×5的網(wǎng)格中,△ABC的一個(gè)頂點(diǎn)都在格點(diǎn)上。
(1)在圖1中畫(huà)出一個(gè)以AB為邊的 ABDE,使頂點(diǎn)D,E在格點(diǎn)上。
(2)在圖2中畫(huà)出一條恰好平分△ABC周長(zhǎng)的直線l(至少經(jīng)過(guò)兩個(gè)格點(diǎn))。
五、綜合題
22.(2020·衢州)【性質(zhì)探究】
如圖,在矩形ABCD中,對(duì)角線AC,BD相交于點(diǎn)O,AE平分∠BAC,交BC于點(diǎn)E。作DF⊥AE于點(diǎn)H,分別交AB,AC于點(diǎn)F,G。
(1)判斷△AFG的形狀并說(shuō)明理由。
(2)求證:BF=2OG。
(3)【遷移應(yīng)用】
記△DGO的面積為S1 , △DBF的曲積為S2 , 當(dāng) 時(shí),求 的值。
(4)【拓展延伸】
若DF交射線AB于點(diǎn)F,【性質(zhì)探究】中的其余條件不變,連結(jié)EF。當(dāng)△BEF的面積為矩形ABCD面積的 時(shí),請(qǐng)直接寫(xiě)出tan∠BAE的值。
23.(2020·杭州)如圖,在正方形ABCD中,點(diǎn)E在BC邊上, 連接AE、∠DAE的平分線AG與CD邊交于點(diǎn)G,與BC的延長(zhǎng)線交于點(diǎn)F,設(shè) =λ(λ>0)。
(1)若AB=2,λ=1,求線段CF的長(zhǎng)。
(2)連接EG,若EG⊥AF,
①求證:點(diǎn)G為CD的中點(diǎn)。
②求λ的值。
24.(2020·寧波)如圖
(1)【基礎(chǔ)鞏固】
如圖1,在△ABC中,D為AB上一點(diǎn),∠ACD=∠B.求證: .
(2)【嘗試應(yīng)用】
如圖2,在 中,E為BC上一點(diǎn),F(xiàn)為CD延長(zhǎng)線上一點(diǎn),∠BFE=∠A.若BF=4,BE=3,求AD的長(zhǎng).
(3)【拓展提高】
如圖3,在菱形ABCD中,E是AB上一點(diǎn),F(xiàn)是△ABC內(nèi)一點(diǎn),EF∥AC,AC=2EF, ,AE=2,DF=5,求菱形ABCD的邊長(zhǎng).
25.(2020·金華·麗水)如圖,在平面直角坐標(biāo)系中,正方形ABOC的兩直角邊分別在坐標(biāo)軸的正半軸上,分別過(guò)OB,OC的中點(diǎn)D,E作AE,AD的平行線,相交于點(diǎn)F, 已知OB=8.
(1)求證:四邊形AEFD為菱形.
(2)求四邊形AEFD的面積.
(3)若點(diǎn)P在x軸正半軸上(異于點(diǎn)D),點(diǎn)Q在y軸上,平面內(nèi)是否存在點(diǎn)G,使得以點(diǎn)A,P, Q,G為頂點(diǎn)的四邊形與四邊形AEFD相似?若存在,求點(diǎn)P的坐標(biāo);若不存在,試說(shuō)明理由.
26.(2019·紹興)如圖,矩形ABCD中,AB=a,BC=b,點(diǎn)M,N分別在邊AB,CD上,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,AD上,MN,EF交于點(diǎn)P,記k=MN:EF.
(1)若a:b的值為1,當(dāng)MN⊥EF時(shí),求k的值。
(2)若a:b的值為 ,求k的最大值和最小值。
(3)若k的值為3,當(dāng)點(diǎn)N是矩形的頂點(diǎn),∠MPE=60°,MP=EF=3PE時(shí),求a:b為的值。
27.(2019·紹興)有一塊形狀如圖的五邊形余料ABCDE,AB=AE=6,BC=5,∠A=∠B=90°, ∠C=135°. ∠E>90°.要在這塊余料中截取一塊矩形材料,其中一條邊在AE上,并使所截矩形材料的面積盡可能大。
(1)若所截矩形材料的一條邊是BC或AE,求矩形材料的面積。
(2)能否數(shù)出比(1)中更大面積的矩形材料?如果能,求出這些矩形材料面積的最大值;如果不能,說(shuō)明理由.
28.(2019·嘉興)在 6×6 的方格紙中,點(diǎn) A,B,C 都在格點(diǎn)上,按要求畫(huà)圖:
(1)在圖1中找一個(gè)格點(diǎn)D,使以點(diǎn) A,B,C,D 為頂點(diǎn)的四邊形是平行四邊形.
(2)在圖2中僅用無(wú)刻度的直尺,把線段AB 三等分(保留畫(huà)圖痕跡,不寫(xiě)畫(huà)法).
29.(2019·湖州)如圖,已知在△ABC中,D,E,F(xiàn)分別是AB,BC,AC的中點(diǎn),連結(jié)DF,EF,BF.
(1)求證:四邊形BEFD是平行四邊形;
(2)若∠AFB=90°,AB=6,求四邊形BEFD的周長(zhǎng).
30.(2019·寧波)如圖,矩形EFGH的頂點(diǎn)E,G分別在菱形ABCD的邊AD,BC上,頂點(diǎn)F、H在菱形ABCD的對(duì)角線BD上.
(1)求證:BG=DE;
(2)若E為AD中點(diǎn),F(xiàn)H=2,求菱形ABCD的周長(zhǎng)。
31.(2019·杭州)如圖,已知正方形ABCD的邊長(zhǎng)為1,正方形CEFG的面積為S1 , 點(diǎn)E在DC邊上,點(diǎn)G在BC的延長(zhǎng)線上,設(shè)以線段AD和DE為鄰邊的矩形的面積為 S2 , 且S1=S2.
(1)求線段CE的長(zhǎng).
(2)若點(diǎn)日為BC邊的中點(diǎn),連接HD,求證:HD=HG.
32.(2019·嘉興)小波在復(fù)習(xí)時(shí),遇到一個(gè)課本上的問(wèn)題,溫故后進(jìn)行了操作、推理與拓展.
請(qǐng)幫助小波解決“溫故”、“推理”、“拓展”中的問(wèn)題.
(1)溫故:如圖1,在△ 中, ⊥ 于點(diǎn) ,正方形 的邊 在 上,頂點(diǎn) , 分別在 , 上,若? , ,求正方形 的邊長(zhǎng).
(2)操作:能畫(huà)出這類正方形嗎?小波按數(shù)學(xué)家波利亞在《怎樣解題》中的方法進(jìn)行操作:如圖2,任意畫(huà)△ ,在 上任取一點(diǎn) ,畫(huà)正方形 ,使 , 在 邊上, 在△ 內(nèi),連結(jié) 并延長(zhǎng)交 于點(diǎn)N,畫(huà) ⊥ 于點(diǎn) , ⊥ 交 于點(diǎn) , ⊥ 于點(diǎn) ,得到四邊形P .小波把線段 稱為“波利亞線”.
推理:證明圖2中的四邊形 是正方形.
(3)拓展:在(2)的條件下,于波利亞線 上截取 ,連結(jié) , (如圖3).當(dāng) 時(shí),猜想∠ 的度數(shù),并嘗試證明.
答案解析部分
一、單選題
1. D
【解答】解:如圖,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥A′R于H,過(guò)點(diǎn)N作NJ⊥A′W于J.
由題意△EMN是等腰直角三角形,EM=EN=2,MN= ,
∵四邊形EMHK是矩形,
∴EK=A′K=MH=1,KH=EM=2,
∵△RMH是等腰直角三角形,
∴RH=MH=1,RM= ,同法可證NW= ,
由題意AR=RA′=A′W=WD=4,
∴AD=AR+RM+MN+NW+DW=4+ + + +4=8+ ,
故答案為:D.
【分析】如圖,過(guò)點(diǎn)M作MH⊥A′R于H,過(guò)點(diǎn)N作NJ⊥A′W于J.想辦法求出AR,RM,MN,NW,WD即可解決問(wèn)題.
2. A
【解答】解:對(duì)角線相等的四邊形推不出是正方形或矩形,
故①→②,①→③錯(cuò)誤,
故選項(xiàng)B,C,D錯(cuò)誤,
故答案為:A.
【分析】根據(jù)對(duì)角線相等的四邊形推不出是正方形或矩形即可判斷.
3. D
【解答】解:由作圖知AC=AD=BC=BD,
∴四邊形ACBD是菱形,
∴AB平分∠CAD、CD平分∠ACB、AB⊥CD,
不能判斷AB=CD,
故答案為:D.
【分析】根據(jù)作圖判斷出四邊形ACBD是菱形,再根據(jù)菱形的性質(zhì):菱形的對(duì)角線平分一組對(duì)角、菱形的對(duì)角線互相垂直平分可得出答案.
4. D
【解答】 在 中, , ,
,
四邊形 是平行四邊形,
.
故答案為: .
【分析】利用等腰三角形的性質(zhì)及三角形內(nèi)角和定理可求出∠C的度數(shù),再利用平行四邊形的對(duì)角相等,可求出∠E的度數(shù)。
5. B
【解答】解:根據(jù)題意可知菱形 的高等于 的一半,
菱形 的面積為 ,正方形 的面積為 .
菱形 的面積與正方形 的面積之比是 .
故答案為:B.
【分析】利用30°角所對(duì)的直角邊等于斜邊的一半,就可證得菱形 的高等于 的一半,由此可得到菱形ABC′D′的面積與正方形ABCD的面積,然后求出它們的面積之比。
6. B
【解答】解:連接OE,OF,
∵點(diǎn)EF分別是切點(diǎn),∴∠OEB=∠OFB=90°,
∵△ABC是等邊三角形,∴∠B=60°,
∴∠EOF=360°-∠OEB-∠OFB-∠B=120°,
∴∠P=∠EOF=60°.
故答案為:B.
【分析】連接OE,OF,根據(jù)切線的性質(zhì)可得∠OEB=∠OFB=90°,利用等邊三角形的性質(zhì)可得∠B=60°,根據(jù)四邊形內(nèi)角和等于360°,可求出∠EOF的度數(shù),根據(jù)圓周角定理可得∠P=∠EOF,據(jù)此求出結(jié)論.
7. B
【解答】解:設(shè)AF=y,BF=x,
∴ 正方形EFGH的邊長(zhǎng)GH=y-x,
∴EG=GF=(y-x),
∴ 正方形ABCD的面積為x2+y2 , 正方形EFGH的面積為(y-x)2 ,
∵ED∥BG,∴∠EDO=∠GBO,
∵ED=BG,∠EOD=∠BOG,
∴△EOD≌GOB,
∴EO=GO,
∴GO=EG=(y-x),
∵GP=GO,
∴GP=(y-x),
∴GH:GP=,
∴PH:PG=
∵DH∥GB,
∴△DHP∽BGH,
∴, 即得, ∴x=()y
∴ .
故答案為:B.
【分析】設(shè)AF=y,BF=x,可得正方形EFGH的邊長(zhǎng)GH=y-x,即得EG=GF=(y-x),根據(jù)正方形的面積公式可得正方形ABCD的面積為x2+y2 , 正方形EFGH的面積為(y-x)2 , 先證△EOD≌GOB,可得EO=GO,可得GO=EG=(y-x),從而可得GP=GO=(y-x),從而可得PH:PG=, 由于DH∥GB,可得△DHP∽BGH,利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例可得DH:GB=x:y=, 代入正方形的面積進(jìn)行計(jì)算即得結(jié)論.
8. D
【解答】解:如圖,連接DE,過(guò)點(diǎn)E作EH⊥CD于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥EC于點(diǎn)M
∵正方形ABCD,矩形ECFG
∴四邊形AEDH是矩形
∴EH=DC=AD,F(xiàn)C=DM
∴S△DEC= DC·EH= EC·DM
∴DC·EH=EC·DM
∵S矩形ECFG=FC·EC=EC·DM
S正方形ABCD=AD·DC=DC·EH
∴S矩形ECFG=S正方形ABCD
∴在點(diǎn)E從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中,矩形ECFG的面積保持不變。
故答案為:D
【分析】連接DE,過(guò)點(diǎn)E作EH⊥CD于點(diǎn)H,過(guò)點(diǎn)D作DM⊥EC于點(diǎn)M,易證四邊形AEHD是矩形,利用正方形和矩形的性質(zhì),可證得EH=DC=AD,F(xiàn)C=DM,再根據(jù)同一個(gè)三角形的面積相等,可證得DC·EH=EC·DM,因此可得到在點(diǎn)E從點(diǎn)A移動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中,矩形ECFG的面積等于正方形ABCD的面積,即可得出答案。
二、填空題
9. 40
【解答】解:過(guò)點(diǎn)M作MN⊥AD , 垂足為N ,
則MN=AD=3,
在Rt△FMN中,∠MFN=30°,
∴FN= MN=3 ,
∴AN=MB=8 ﹣3 =5 ,
設(shè)OA=x , 則OB=x+3,
∴F(x , 8 ),M(x+3,5 ),
∴8 x=(x+3)×5 ,
解得,x=5,
∴F(5,8 ),
∴k=5×8 =40 .
故答案為:40 .
【分析】通過(guò)作輔助線,構(gòu)造直角三角形,求出MN , FN , 進(jìn)而求出AN、MB , 表示出點(diǎn)F、點(diǎn)M的坐標(biāo),利用反比例函數(shù)k的意義,確定點(diǎn)F的坐標(biāo),進(jìn)而確定k的值即可.
10.
【解答】 解:如圖,延長(zhǎng)EO交GH于點(diǎn)K,?、谥腥切涡边呏悬c(diǎn)J,連結(jié)JK,由圖1知KJ一定過(guò)②中三角形的直角頂點(diǎn),
由圖1可得:
EO=8,OK=2,KJ=4,
∴EK=EO+OK=8+2=10,
在Rt△KGJ中,
∴KG= ,
設(shè)正方形EFGH邊長(zhǎng)為a,則HK=a-2 ,
在Rt△KEH中,
∵EK2=EH2+HK2 ,
即102=a2+(a-2 )2 ,
解得:a=4 或a=-2 (舍去),
∴正方形EFGH邊長(zhǎng)為4 .
故答案為:4 .
【分析】由圖1可得:EO=8,OK=2,KJ=4,EK=10,在Rt△KGJ中,根據(jù)勾股定理求得KG長(zhǎng),
設(shè)正方形EFGH邊長(zhǎng)為a,則HK=a-2 ,在Rt△KEH中,根據(jù)勾股定理建立一元二次方程,解之即可求得答案.
11. 15°或45°
【解答】解:如圖,
∵正方形ABCD
∴∠DAB=90°,∠BAD=45°,AD=AB
∵∠DAP=30°
∴∠BAM=90°-30°=60°
由題意可知AB=BM
∴△ABM是等邊三角形,
∴AM=AB=BM
由題意可知
當(dāng)點(diǎn)E的位置在直線PA上方,與點(diǎn)B重合,此時(shí)∠ADE2=45°;
當(dāng)點(diǎn)E的位置在直線PA下方,此時(shí)點(diǎn)B(E2)與點(diǎn)E1關(guān)于直線PA對(duì)稱,
∴BA=AE,2=AM=AD
∴∠MAE1=60°,∠ADE1=∠AE1D
∴∠DAE1=360°-∠DAB-∠BAM-∠MAE1
=360°-90°-60°-60°
=150°
∴∠ADE1=(180°-150°)÷15°
故答案為: 15°或45°
【分析】根據(jù)題意畫(huà)出圖形,利用正方形的性質(zhì)及作圖,可證△ABM是等邊三角形,易證AM=AB=BM,就可求出∠BAM的度數(shù),再分情況討論:當(dāng)點(diǎn)E的位置在直線PA上方,與點(diǎn)B重合,此時(shí)∠ADE2=45°;當(dāng)點(diǎn)E的位置在直線PA下方,此時(shí)點(diǎn)B(E2)與點(diǎn)E1關(guān)于直線PA對(duì)稱,利用軸對(duì)稱的性質(zhì),可得到BA=AE,2=AM=AD,從而可證得∠ADE1=∠AE1D,求出∠MAE1的度數(shù),再利用∠DAE1=360°-∠DAB-∠BAM-∠MAE1 , 求出∠DAE1的度數(shù),然后利用三角形內(nèi)角和定理求出∠ADE1的度數(shù)即可。
12.﹣2
【解答】解:∵四邊形ABOC是正方形,
∴點(diǎn)B的坐標(biāo)為(- ,- ).
∵拋物線y=ax2過(guò)點(diǎn)B,
∴- =a(- )2 ,
解得:b1=0(舍去),b2=-2.
故答案為:-2.
【分析】根據(jù)正方形的性質(zhì)得出B點(diǎn)的坐標(biāo),根據(jù)拋物線上點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn),將B點(diǎn)坐標(biāo)代入拋物線y=ax2即可得出方程,求解即可得出b的值。
13.2
【解答】解:∵四邊形ABCD是菱形,AC=6,
∴AC⊥BD,OA= AC=3,BD=2OB.
在Rt△OAB中,∵∠AOD=90°,
∴tan∠BAC= ,
∴OB=1,
∴BD=2.
故答案為2.
【分析】根據(jù)菱形的性質(zhì)得出AC⊥BD,OA=AC=3,BD=2OB.在Rt△OAB中根據(jù)正切函數(shù)的定義得出tan∠BAC=,即可得出OB的長(zhǎng),進(jìn)而得出BD的長(zhǎng)。
14.
【解答】解:延長(zhǎng)DM交CB的延長(zhǎng)線于H,
∵四邊形ABCD為菱形,
∴AB=AD=BC=2,AD∥BC,
∴∠ADM=∠H,
又∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),
∴AM=BM=1,
在△ADM和△BHM中,
∵ ,
∴△ADM≌△BHM(AAS),
∴DM=HM,AD=BH=2,
∵EM⊥DM,
∴EH=ED,
設(shè)BE=x,
∴EH=ED=2+x,
∵AE⊥BC,
∴∠AEB=∠EAD=90°,
∴AE2=AB2-BE2=ED2-AD2,
即22-x2=(2+x)2-22,
化簡(jiǎn)得:x2+2x-2=0,
解得:x=-1,
在Rt△ABE中,
∴cosB=.
故答案為: .
【分析】延長(zhǎng)DM交CB的延長(zhǎng)線于H,由菱形的性質(zhì)和平行線的性質(zhì)可得:AB=AD=BC=2,∠ADM=∠H;由全等三角形的判定AAS得△ADM≌△BHM,再根據(jù)全等三角形的性質(zhì)得DM=HM,AD=BH=2,根據(jù)等腰三角形三線合一的性質(zhì)可得EH=ED,設(shè)BE=x,則EH=ED=2+x,根據(jù)勾股定理得AE2=AB2-BE2=ED2-AD2,代入數(shù)值解這個(gè)方程即可得出BE的長(zhǎng).
15.3或
【解答】解:①如圖1,當(dāng)⊙P與邊CD相切時(shí),切點(diǎn)為C,
∴PM=PC=R,
∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,
∴BM=4,BP=8-R,
在Rt△PBM中,
∴PM2=PB2+BM2,
即R2=(8-R)2+42 ,
解得:R=5,
∴BP=8-R=8-5=3.
②如圖2,當(dāng)當(dāng)⊙P與邊AD相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為K,連結(jié)PK,
∴PK⊥AD,
∴四邊形ABPK為矩形,
∴PK=PM=8,
∵M(jìn)是AB的中點(diǎn),正方形ABCD的邊長(zhǎng)為8,
∴BM=4,
在Rt△PBM中,
∴PM2=PB2+BM2,
即82=PB2+42 ,
解得:PB=4 ,
綜上所述:PB的長(zhǎng)度為3或4 .
故答案為:3或4 .
【分析】①如圖1,當(dāng)⊙P與邊CD相切時(shí),切點(diǎn)為C,根據(jù)切線和正方形的性質(zhì)得PM=PC=R,BM=4,BP=8-R,在Rt△PBM中,根據(jù)勾股定理即可得
R2=(8-R)2+42 , 解之即可得R,從而求得BP;
②如圖2,當(dāng)當(dāng)⊙P與邊AD相切時(shí),設(shè)切點(diǎn)為K,連結(jié)PK,根據(jù)切線的性質(zhì)得PK⊥AD,由矩形判定和性質(zhì)得PK=PM=8,在Rt△PBM中,根據(jù)勾股定理即可得82=PB2+42 , 解之即可得PB長(zhǎng).
16.
【解答】解 :把x=0代入 y = ? x + 4 得出y=4,∴B(0,4);∴OB=4;?? ∵C是OB的中點(diǎn),∴OC=2,∵四邊形OEDC是菱形,∴DE=OC=2;DE∥OC,把y=0代入 y = ? x + 4 得出x=,∴A(,0);∴OA=,設(shè)D(x,) ,∴E(x,-x+2),延長(zhǎng)DE交OA于點(diǎn)F,∴EF=-x+2,OF=x,在Rt△OEF中利用勾股定理得:,解得 :x1=0(舍),x2=;∴EF=1,∴S△AOE=·OA·EF=2.
故答案為:2
【分析】根據(jù)直線于坐標(biāo)軸交點(diǎn)的坐標(biāo)特點(diǎn)得出,A,B兩點(diǎn)的坐標(biāo),得出OB,OA的長(zhǎng),根據(jù)C是OB的中點(diǎn),從而得出OC的長(zhǎng),根據(jù)菱形的性質(zhì)得出DE=OC=2;DE∥OC;設(shè)出D點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而得出E點(diǎn)的坐標(biāo),從而得出EF,OF的長(zhǎng),在Rt△OEF中利用勾股定理建立關(guān)于x的方程,求解得出x的值,然后根據(jù)三角形的面積公式得出答案。
17.或3
【解答】∵當(dāng)點(diǎn)H在線段AE上時(shí)
把△ADE翻折,點(diǎn)A落在DC邊上的點(diǎn)F處,折痕為DE,點(diǎn)E在AB邊上
∴四邊形ADFE是正方形
∴AD=AE
∵AH=AE-EH=AD-1
∵把△CDG翻折,點(diǎn)C落在直線AE上的點(diǎn)H處,折痕為DG,點(diǎn)G在BC邊上
∴DC=DH=AB=AD+2
在Rt△ADH中,AD2+AH2=DH2
∴AD2+(AD-1)2=(AD+2)2
解之:AD=3+2 ,AD=3-2 (舍去)
∴AD=3+2
當(dāng)點(diǎn)H在線段BE上時(shí)
則AH=AE-EH=AD+1
在Rt△ADH中,AD2+AH2=DH2
∴AD2+(AD+1)2=(AD+2)2
解之:AD=3,AD=-1(舍去)
故答案為: 或3
【分析】分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)H在線段AE上;當(dāng)點(diǎn)H在線段BE上。根據(jù)①的折疊,可得出四邊形ADFE是正方形,根據(jù)正方形的性質(zhì)可得出AD=AE,從而可得出AH=AD-1(或AH=AD+1),再根據(jù)②的折疊可得出DH=AD+2,然后根據(jù)勾股定理求出AD的長(zhǎng)。
18.30°或110°
【解答】解:此題分兩種情況 :①點(diǎn)P在AB的左側(cè),連接PA,如圖,
∴BC=PA,∵等腰三角形ABC中,頂角A為40°,∴∠ABC=70o,AB=AC,又∵BP=BA,∴AC=BP,∴四邊形APBC是平行四邊形,∴AC∥PB,∴∠CAB=∠PBA=40o,∴∠PBC=∠PBA+∠ABC=110o,
②點(diǎn)P在在AB的右側(cè),連接PA,如圖,
∴BC=PA,,∵等腰三角形ABC中,頂角A為40°,∴∠ABC=70o,AB=AC,又∵BP=BA,∴AC=BP,在△ABP與△BAC中,∵AB=BA,AP=BC,AC=BP,∴△ABP≌△BAC,∴∠ABP=∠BAC=40o,∴∠PBC=∠ABC-∠ABP=30o.
故答案為:30°或110°
【分析】此題分兩種情況 :①點(diǎn)P在AB的左側(cè),連接PA,根據(jù)等腰三角形的性質(zhì)由等腰三角形ABC中,頂角A為40°,得出∠ABC=70o,AB=AC,又BP=BA,故AC=BP,根據(jù)兩組對(duì)邊分別相等的四邊形是平行四邊形得出:四邊形APBC是平行四邊形,根據(jù)平行四邊形的對(duì)邊平行得出AC∥PB,根據(jù)二直線平行內(nèi)錯(cuò)角相等得出∠CAB=∠PBA=40o,根據(jù)∠PBC=∠PBA+∠ABC得出答案;,②點(diǎn)P在在AB的右側(cè),連接PA,根據(jù)等腰三角形ABC中,頂角A為40°,∴得出∠ABC=70o,AB=AC,又BP=BA,故AC=BP由SSS判斷出△ABP≌△BAC,根據(jù)全等三角形的對(duì)應(yīng)角相等得出∠ABP=∠BAC=40o,根據(jù)∠PBC=∠ABC-∠ABP得出答案。
三、解答題
19. 解:添加條件:BE=DF或DE=BF或 AE∥CF或∠AEB=∠DFC或∠DAE=∠BCF或∠AED-∠CFB或∠BAE-∠DCF或∠DCF+∠DAE=90°等.
若選擇BE=DF.
證明:在矩形ABCD中,AB∥CD,AB=CD,
∴∠ABE=∠CDF.
∵BE=DF,
∴△ABE≌△CDF(SAS).
∴AE=CF.
【分析】利用矩形的性質(zhì)和平行線的性質(zhì),易證AB=CD,∠ABE=∠CDE,添加條件要使AE=CF,可證△ABE≌△CDF,因此若利用SAS,則可添加BE=DF或DE=BF,若利用AAS或ASA,可添加另外兩組角中的一組角相等,或添加AE∥CF,或添加AE⊥BD,CF⊥BD,證明即可。
20.證明:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AB∥CD,AB=CD.
∴∠BAE=∠DCF
∵BE⊥AC,DF⊥AC,
∴∠AEB=∠CFD=90°
∴△ABE≌△CDF
∴AE=CF
【分析】根據(jù)平行四邊形的性質(zhì)及平行線的性質(zhì),可證得∠BAE=∠DCF,再根據(jù)垂直的定義證明∠AEB=∠CFD,利用全等三角形的判定可證得△ABE≌△CDF,然后利用全等三角形的性質(zhì),可證得結(jié)論。
四、作圖題
21. (1)解:如圖平行四邊形ABDE即為所求(點(diǎn)D的位置還有6種情形可?。?
(2)解:如圖,直線l即為所求,
【分析】(1)根據(jù)平行四邊形的定義畫(huà)出圖形即可(答案不唯一).(2)利用數(shù)形結(jié)合的思想解決問(wèn)題即可.
五、綜合題
22. (1)解:如圖1中,△AFG是等腰三角形.
理由:∵AE平分∠BAC,
∴∠1=∠2,
∵DF⊥AE,
∴∠AHF=∠AHG=90°,
∵AH=AH,
∴△AHF≌△AHG(ASA),
∴AF=AG,
∴△AFG是等腰三角形.
(2)解:如圖2中,過(guò)點(diǎn)O作OL∥AB交DF于L,則∠AFG=∠OLG.
∵AF=AG,
∴∠AFG=∠AGF,
∵∠AGF=∠OGL,
∴∠OGL=∠OLG,
∴OG=OL,
∵OL∥AB,
∴△DLO∽△DFB,
∴ ,
∵四邊形ABCD是矩形,
∴BD=2OD,
∴BF=2OL,
∴BF=2OG.
(3)解:如圖3中,過(guò)點(diǎn)D作DK⊥AC于K,則∠DKA=∠CDA=90°,
∵∠DAK=∠CAD,
∴△ADK∽△ACD,
∴ ,
∵S1= ?OG?DK,S2= ?BF?AD,
又∵BF=2OG, ,
∴ ,
設(shè)CD=2x,AC=3x,則AD=2 x,
∴ .
(4)tan∠BAE的值為 或
【解答】(4)設(shè)OG為a,AG為k。
①如圖4,連接EF , 當(dāng)點(diǎn)F在線段AB上時(shí),點(diǎn)G在線段OA上
∵AF=AG,BF=2OG,
∴AF=AG=k,BF=2a,
∴AB=k+2a,AC=2(k+a),
∴AD2=[2(k+a)]2-(k+2a)2 , ∴AD2=3k2+4ka,
由∠ABE=∠DAF-90°,∠BAE=∠ADF,得△ABE∽△DAF,
∴ ,
∴ ,BE=
根據(jù)題意得, 10× ×2a× =AD(k+2a),
∴AD2=10ka,
即10ka=3k2+4ka,
∴k=2a,
∴AD=2 a,
∴BE= ,AB=4a ,
tan∠BAE= =
②如圖5,當(dāng)點(diǎn)F在線段AB的延長(zhǎng)線上時(shí),點(diǎn)G在線段OC上,連接EF .
∵AF=AG,BF=2OG,
∴AF=AG=k,BF=2a,
∴AB=k-2a,AC=2(k-a)
∴AD2=AC2﹣CD2=[2(k﹣a)]2﹣(k﹣2a)2=3k2﹣4ka ,
∵∠ABE=∠DAF=90°,∠BAE=∠ADF ,
∴△ABE∽△DAF ,
∴ ,
∴ ,
∴BE= ,
根據(jù)題意得,10× ×2a× =AD(k-2a),
∴AD2=10ka
即10ka=3k2-4ka,
∴k= a,
∴AD= a ,
∴BE= = a,AB= a
∴tan∠BAE= =
綜上可知,tan∠BAE的值為 或 。
【分析】(1)如圖1中,△AFG是等腰三角形.利用全等三角形的性質(zhì)證明即可.(2)如圖2中,過(guò)點(diǎn)O作OL∥AB交DF于L , 則∠AFG=∠OLG . 首先證明OG=OL , 再證明BF=2OL即可解決問(wèn)題.(3)如圖3中,過(guò)點(diǎn)D作DK⊥AC于K , 則∠DKA=∠CDA=90°,利用相似三角形的性質(zhì)解決問(wèn)題即可.(4)設(shè)OG=a , AG=k . 分兩種情形:①如圖4中,連接EF , 當(dāng)點(diǎn)F在線段AB上時(shí),點(diǎn)G在OA上.②如圖5中,當(dāng)點(diǎn)F在AB的延長(zhǎng)線上時(shí),點(diǎn)G在線段OC上,連接EF . 分別求解即可解決問(wèn)題.
23. (1)解:四邊形ABCD是正方形,
∴AD∥BC
∴∠DAF=∠F,
又AG平分∠DAE
∴∠DAF=∠EAF
∴∠EAF=∠F,
∴EA=EF
又∵λ=1,AB=BC=2,
∴BE=EC=1,
在Rt△ABE中,由勾股定理得,EA=
∴CF=EF-EC= -1
(2)解:①∵EA=EF,EG⊥AF
∴AG=GF
又∵∠AGD=∠FGC,∠DAG=∠F
∴△DAG≌△CFG
∴DG=CG,
∴點(diǎn)G是CD的中點(diǎn)。
②設(shè)CD=2,則CG=1,
由①知,CF=AD=2
由題意△EGC∽△GFC,
∴
∴EC= ,∴BE=
∴λ=
【分析】(1)利用正方形的性質(zhì)可知AD∥BC,再利用平行線的性質(zhì)和角平分線的性質(zhì),可證得∠EAF=∠F,利用等角對(duì)等邊可證得EA=EF,結(jié)合已知,利用勾股定理求出EA,EC的長(zhǎng),即可求出CF的長(zhǎng)。
(2)①利用等腰三角形的性質(zhì),可得到AG=GF,再證明△DAG≌△CFG,利用全等三角形的對(duì)應(yīng)邊相等,可證得DG=CG,即可證得結(jié)論;②利用已知條件易證△EGC∽△GFC,利用相似三角形的性質(zhì),求出EC,BE的長(zhǎng),然后求出CE與BE的比值。
24. (1)解: ∵∠ACD=∠B,∠A=∠A
∴△ADC∽△ACB
∴
∴AC2=AD·AB
(2)解:∵四邊形ABCD是平行四邊形,
∴AD=BC,∠A=∠C,
又∵∠BFE=∠A,
∴∠BFE=∠C,---6分
又∵∠FBE=∠CBF,
∴△BFE∽△BCF,
∴BF2=BE·BC,
∴BC2=
∴AD=
(3)解:如圖,分別延長(zhǎng)EF,DC相交于點(diǎn)G,
∵四邊形ABCD是菱形,
∴AB∥DC,∠BAC= ∠BAD,
∵AC∥EF,
∴四邊形A EGC為平行四邊形,
∴AC=EG,CG=AE,∠EAC=∠G,
∵∠EDF= ∠BAD,
∴∠EDF=∠BAC,
∴∠EDF=∠G,
又∵∠DEF=∠GED,
∴△EDF∽△EGD,
∴DE2=EF·EG,
又∵EG=AC=2EF,
∴DE2=2EF2,
∴DE= EF,
又∵
∴DG= DF=5 ,
∴DC=DG-CG=5 -2
【分析】(1)利用兩個(gè)角相等的兩個(gè)三角形相似,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列比例式即可得出結(jié)果;
(2)由平行四邊形的性質(zhì)得出AD=BC,∠A=∠C,再根據(jù)兩個(gè)角分別相等的兩個(gè)三角形相似求出 △BFE∽△BCF,于是由對(duì)應(yīng)邊成比例可得BF2=BE·BC,則BC的長(zhǎng)可求,AD的長(zhǎng)也可知;
(3)分別延長(zhǎng)EF,DC相交于點(diǎn)G,由兩組對(duì)邊分別平行可得四邊形A EGC為平行四邊形,可得?△EDF∽△EGD,于是由相似三角形的性質(zhì)得出DE2=EF·EG,結(jié)合EG=AC=2EF, 可得DE=EF,再根據(jù)相似三角形的性質(zhì)列式,兩者結(jié)合可得求得DG的長(zhǎng), 則DC的長(zhǎng)可求.
25. (1)證明:∵DF∥AE,EF∥AD,
∴四邊形AEFD是平行四邊形.
∵四邊形ABOC是正方形,
∴OB=OC=AB=AC,∠ACE=∠ABD=Rt∠.
∵點(diǎn)D,E是OB,OC的中點(diǎn),
∴CE=BD,
∴△ACE≌△ABD(SAS),
∴AE=AD,
∴□AEFD是菱形.
(2)解:如圖1,連結(jié)DE.
∵S△ABD= AB·BD= ,
S△ODE= OD·OE= ,
∴S△AED=S正方形ABOC-2 S△ABD- S△ODE
=64-2 -8=24,
∴S菱形AEFD=2S△AED=48.
(3)解:由圖1,連結(jié)AF與DE相交于點(diǎn)K,易得△ADK的兩直角邊之比為1:3.
1)當(dāng)AP為菱形一邊時(shí),點(diǎn)Q在x軸上方,有圖2、圖3兩種情況:
如圖2,AG與PQ交于點(diǎn)H,
∵菱形PAQG∽菱形ADFE,
∴△APH的兩直角邊之比為1:3.
過(guò)點(diǎn)H作HN⊥x軸于點(diǎn)N,交AC于點(diǎn)M,設(shè)AM=t.
∵HN∥OQ,點(diǎn)H是PQ的中點(diǎn),
∴點(diǎn)N是OP中點(diǎn),
∴HN是△OPQ的中位線,
∴ON=PN=8-t.
又∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PNH=∠AMH=90°,
∴△HMA∽△PNH,
∴ = = ,
∴HN=3AM=3t,
∴MH=MN-NH=8-3t.
∵PN=3MH,
∴8-t =3(8-3t),解得t=2.
∴OP=2ON=2(8-t)=12,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12,0).
如圖3,△APH的兩直角邊之比為1:3.
過(guò)點(diǎn)H作HI⊥y軸于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥x軸交IH于點(diǎn)N,延長(zhǎng)BA交IN于點(diǎn)M.
∵∠1=∠3=90°-∠2,∠AMH=∠PNH,
∴△AMH∽△HNP,
∴ = = ,設(shè)MH=t,
∴PN=3MH=3t,
∴AM=BM-AB=3t-8,
∴HN=3AM=3(3t-8) =9t-24.
又∵HI是△OPQ的中位線,
∴OP=2IH,
∴HI=HN,
∴8+t=9t-24,解得 t=4.
∴OP=2HI=2(8+t)=24,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(24,0).
2)當(dāng)AP為菱形一邊時(shí),點(diǎn)Q在x軸下方,有圖4、圖5兩種情況:
如圖4,△PQH的兩直角邊之比為1:3.
過(guò)點(diǎn)H作HM⊥y軸于點(diǎn)M,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥HM于點(diǎn)N.
∵M(jìn)H是△QAC的中位線,
∴HM= =4.
又∵∠1=∠3=90°-∠2,∠HMQ=∠N,
∴△HPN∽△QHM,
∴ = = ,則PN= = ,
∴OM= .
設(shè)HN=t,則MQ=3t.
∵M(jìn)Q=MC,
∴3t=8- ,解得t= .
∴OP=MN=4+t= ,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為( ,0).
如圖5,△PQH的兩直角邊之比為1:3.
過(guò)點(diǎn)H作HM⊥x軸于點(diǎn)M,交AC于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)Q作NQ⊥HM于點(diǎn)N.
∵IH是△ACQ的中位線,
∴CQ=2HI,NQ=CI=4.
∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PMH=∠QNH,
∴△PMH∽△HNQ,
∴ = = = ,則MH= NQ= .
設(shè)PM=t,則HN=3t,
∵HN=HI,
∴3t=8+ ,解得 t= .
∴OP=OM-PM=QN-PM=4-t= ,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為( ,0).?
3)當(dāng)AP為菱形對(duì)角線時(shí),有圖6一種情況:
如圖6,△PQH的兩直角邊之比為1:3.
過(guò)點(diǎn)H作HM⊥y軸于點(diǎn)M,交AB于點(diǎn)I,過(guò)點(diǎn)P作PN⊥HM于點(diǎn)N.
∵HI∥x軸,點(diǎn)H為AP的中點(diǎn),
∴AI=IB=4,∴PN=4.
∵∠1=∠3=90°-∠2,∠PNH=∠QMH=90°,
∴△PNH∽△HMQ,
∴ = = = ,則MH=3PN=12,HI=MH-MI=4.
∵HI是△ABP的中位線,
∴BP=2HI=8,即OP=16,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)為(16,0).
綜上所述,點(diǎn)P的坐標(biāo)為(12,0),(24,0),( ,0),( ,0),(16,0).
【分析】(1)根據(jù)兩組對(duì)邊分別平行可證四邊形AEFD是平行四邊形,利用正方形的性質(zhì)可得OB=OC=AB=AC,∠ACE=∠ABD=90°.根據(jù)線段中點(diǎn)的定義可得CE=BD,根據(jù)“SAS”可證 △ACE≌△ABD ,可得AE=AD,根據(jù)一組鄰邊相等的平行四邊形是菱形即證;
(2)如圖1,連結(jié)DE.?根據(jù)三角形的面積公式求出S△ABD=??AB·BD=,16, S△ODE=??OD·OE=8,利用S△AED=S正方形ABOC-2 S△ABD- S△ODE =24,由S菱形AEFD=2S△AED即可求出結(jié)論;
(3)由圖1,連結(jié)AF與DE相交于點(diǎn)K,易得△ADK的兩直角邊之比為1:3.?分兩種情況討論:①當(dāng)AP為菱形一邊時(shí),點(diǎn)Q在x軸上方,有圖2(△APH的兩直角邊之比為1:3);圖3(△APH的兩直角邊之比為1:3).兩種情況;②當(dāng)AP為菱形一邊時(shí),點(diǎn)Q在x軸下方,有圖4( △PQH的兩直角邊之比為1:3 )、圖5( △PQH的兩直角邊之比為1:3)兩種情況;據(jù)此分別解答即可.
26. (1)解:作FH⊥BC,MO⊥CD,如圖1,
∵四邊形ABCD為正方形,
∴FH=AB,MQ=BC, ∴FH=MQ.
∵M(jìn)N⊥EF,
∴∠HFE=∠NMO,∠FHE=∠MQN=90°,
∴△FHE≌△MQN, ∴MN=EF,
∴k=1
(2)解:∵a:b=1:2,∴b=2a.
由題意得,2a
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